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データ駆動型解析法による次世代全国地下構造モデル

研究課題

研究課題/領域番号 19H00807
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分25:社会システム工学、安全工学、防災工学およびその関連分野
研究機関東京大学

研究代表者

纐纈 一起  東京大学, 地震研究所, 名誉教授 (90134634)

研究分担者 山中 浩明  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 教授 (00212291)
古村 孝志  東京大学, 地震研究所, 教授 (80241404)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
45,370千円 (直接経費: 34,900千円、間接経費: 10,470千円)
2021年度: 14,170千円 (直接経費: 10,900千円、間接経費: 3,270千円)
2020年度: 14,820千円 (直接経費: 11,400千円、間接経費: 3,420千円)
2019年度: 16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)
キーワード地下構造モデル / 地殻構造モデル / 地盤構造モデル / 地震動シミュレーション
研究開始時の研究の概要

全国1次地下構造モデルが構築され,推計200件以上の研究論文で引用され利用されているが,広く利用されるにつれていろいろな不具合の報告がなされ,決して完璧なものではないことが明らかになってきた.一方で,大量の地震動の観測データやシミュレーション結果からモデルを直接推定する,データ駆動型の地下構造モデル化手法が提案されつつある.本研究では地殻構造モデル,地盤構造モデル,地震動シミュレーションの各分野の先端的研究者で理工連携の研究チームを構成して,これらモデル化手法を全国地下1次地下構造モデルの枠組みに適用し,その不具合を解消しながら,次世代全国地下構造モデルを構築する.

研究成果の概要

海域の屈折法探査の結果などを収集して,南海トラフや日本海溝に沿った付加体の構造や,西南日本の基盤構造などを再検討し,地下構造モデルを改訂した.大規模数値シミュレーションと稠密アレイ地震観測データ同化に基づく,次世代の地下構造推定手法を開発した.首都圏での微動データをMCMC法によって再解析して得られた深部地盤の3次元S波速度構造モデルを用いて地震動シミュレーションを行った.
以上のような地下構造のモデル化手法を総合的に用いて,次世代の全国2次地下構造モデルを構築した.モデル構築の各段階において地震動シミュレーションを行い,その結果を観測記録と比較することにより,構築されたモデルを逐次,検証した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

構築された全国2次地下構造モデルは,現在,広く使われている全国1次地下構造モデルの精度の高い後継として,学術的・社会的意義が高い.また,太平洋プレートの地殻・マントルの不均質構造を,地震波速度の異方性を含めて詳細に評価した.特に,本研究で新規に評価する速度異方性については,長周期地震動の波形振幅や継続時間等に与える影響を検討し,今後の地下構造モデル整備の方向性を示した.首都圏の3次元モデルでは,推定誤差が及ぼす地震動評価結果への影響を検討した.さらに,首都圏での検討結果を踏まえて,熊本平野などの他地域でも微動観測データの分析を行い,地下構造のモデル化の推定精度に関する検討を行った.

報告書

(5件)
  • 2022 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 審査結果の所見   実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 6件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 2件) 図書 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Estimation of source, path, and site factors of S waves recorded at the S-net sites in the Japan Trench area using the spectral inversion technique2023

    • 著者名/発表者名
      Dhakal Yadab P.、Kunugi Takashi、Yamanaka Hiroaki、Wakai Atsushi、Aoi Shin、Nishizawa Azusa
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 75 号: 1

    • DOI

      10.1186/s40623-022-01756-6

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Distinctive seismic reflections from the subducting Pacific slab for earthquakes in the Ryukyu arc2022

    • 著者名/発表者名
      Furumura, T. and B. L. N. Kennett
    • 雑誌名

      Geophysical Journal International

      巻: 233 号: 2 ページ: 1213-1228

    • DOI

      10.1093/gji/ggac514

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Azimuthal dependence on amplifications for long-period ground motions propagating in the Kanto Basin, Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Tsuno, S., M. Noyori, and H. Yamanaka
    • 雑誌名

      Journal of Seismology

      巻: 26 号: 2 ページ: 373-385

    • DOI

      10.1007/s10950-022-10072-1

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Azimuthal Variation of Lithospheric Heterogeneity in the Northwest Pacific Inferred From Po/So Propagation Characteristics and Anomalously Large Ground Motion of Deep In-Slab Earthquakes2021

    • 著者名/発表者名
      Furumura, T. and B. L. N. Kennett
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research

      巻: 126 号: 5

    • DOI

      10.1029/2021jb021717

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] High-resolution source imaging based on time-reversal wave propagation simulations using assimilated dense seismic records2020

    • 著者名/発表者名
      Furumura Takashi、Maeda Takuto
    • 雑誌名

      Geophysical Journal International

      巻: 225 号: 1 ページ: 140-157

    • DOI

      10.1093/gji/ggaa586

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 震源特性の偶然的不確かさに起因する地震動シミュレーションのばらつきに関する検討2020

    • 著者名/発表者名
      引田智樹・纐纈一起・三宅弘恵
    • 雑誌名

      日本地震工学会論文集

      巻: 20 号: 3 ページ: 3_21-3_34

    • DOI

      10.5610/jaee.20.3_21

    • NAID

      130007818541

    • ISSN
      1884-6246
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Propagation of distinct Love-wave pulses from regional to teleseismic distances in continental and oceanic environments2020

    • 著者名/発表者名
      Furumura, T. and BLN Kennett
    • 雑誌名

      Geophysical Journal International

      巻: 221 号: 1 ページ: 665-692

    • DOI

      10.1093/gji/ggaa028

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Data Assimilation‐Based Early Forecasting of Long‐Period Ground Motions for Large Earthquakes Along the Nankai Trough2020

    • 著者名/発表者名
      Oba Atsuki、Furumura Takashi、Maeda Takuto
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Solid Earth

      巻: 125 号: 6 ページ: 1-19

    • DOI

      10.1029/2019jb019047

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tuning <i>S</i>-Wave Velocity Structure of Deep Sedimentary Layers in the Shimousa Region of the Kanto Basin, Japan, Using Autocorrelation of Strong-Motion Records2020

    • 著者名/発表者名
      Chimoto Kosuke、Yamanaka Hiroaki
    • 雑誌名

      Bulletin of the Seismological Society of America

      巻: 110 号: 6 ページ: 2882-2891

    • DOI

      10.1785/0120200156

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] S-wave velocity structure exploration of sedimentary layers using seismic interferometry on strong motion records2019

    • 著者名/発表者名
      Chimoto, K. and H. Yamanaka
    • 雑誌名

      Exploration Geophysics

      巻: 50 ページ: 625-633

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Rupture process of the 2018 Hokkaido Eastern Iburi earthquake derived from strong motion and geodetic data2019

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Hiroaki、Koketsu Kazuki、Miyake Hiroe
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 71 号: 1

    • DOI

      10.1186/s40623-019-1041-7

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 点震源地震動の近地項の幾何減衰と放射パターン2022

    • 著者名/発表者名
      纐纈一起
    • 学会等名
      Japan Geoscience Meeting 2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 東京湾西岸部における1次元浅部深部統合地盤モデルの構築2022

    • 著者名/発表者名
      津野靖士,山中浩明,地元孝輔,宮腰寛之,高井伸雄, 神野達夫,重藤迪子,是永将宏,三宅弘恵,松島信一;
    • 学会等名
      日本地震工学会2022年度大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 波形逆解析に関する計算コードの共有化への試み2022

    • 著者名/発表者名
      山田伸之・笠松健太郎・山中浩明
    • 学会等名
      物理探査学会第143回学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 震源断層近傍の長周期パルスと地殻変動を考慮した2016 年熊本地震の破壊過程2020

    • 著者名/発表者名
      岩井創・纐纈一起・小林広明
    • 学会等名
      日本地震学会2020年秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] プレート間巨大地震の強震動生成域のための距離減衰式2020

    • 著者名/発表者名
      宮澤理稔・木内亮太・纐纈一起
    • 学会等名
      日本地震学会2020年秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 三次元S波速度構造モデル高精度化のための波形インバージョンに基づく二次元構造推定法の有用性の検証2020

    • 著者名/発表者名
      笠松健太郎,山中浩明
    • 学会等名
      物理探査学会第143回学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] MCMC法を用いたレイリー波位相速度の逆解析による関東平野の深部地盤構造の推定2020

    • 著者名/発表者名
      山中浩明,サイフディン,山田伸之,地元孝輔
    • 学会等名
      物理探査学会第143回学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 地震観測データと逆伝播計算のデータ同化に基づく震源即時推定2020

    • 著者名/発表者名
      古村孝志・前田拓人
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Azimuthal variation of lithospheric heterogeneity in the northwest Pacific inferred from Po/So propagation characteristics2020

    • 著者名/発表者名
      Takashi Furumura & BLN Kennett
    • 学会等名
      日本地震学会2020年秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] MCMC法による逆解析を用いた関東平野の位相速度データの再解析2019

    • 著者名/発表者名
      山中浩明・地元孝輔・山田伸之
    • 学会等名
      物理探査学会第141回学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Propagation of distinctive Love-wave pulses in continental and oceanic environment2019

    • 著者名/発表者名
      古村孝志・B. L. N. Kennett
    • 学会等名
      日本地震学会2019年秋期大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Regional to teleseismic distance propagation of distinctive Love-wave pulses in continental and oceanic environments2019

    • 著者名/発表者名
      Furumura, T. and B. L. N. Kennett
    • 学会等名
      2019 AGU Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Subsurface Structure of the Kathmandu Valley Revealed by Seismic Reflection and Gravity Surveys2019

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kawasaki, Kota Koshika, Om Pradhan, Hideki Kurosawa, Kohei Abe, Masato Yamamoto, Dai Nobuoka, Yoshikazu Matsubara, Monika Jha, Chintan Timsina, Suresh Shrestha, Prakash Pokhrel, Dinesh Nepali, Mukunda Bhattarai, Soma Nath Sapkota, Hisanori Matsuyama, Hiroe Miyake, Kazuki Koketsu
    • 学会等名
      2019 AGU Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] Ground Motion Seismology2021

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Koketsu
    • 総ページ数
      341
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9811585695
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [図書] 地震 ーどのように起きるのか2020

    • 著者名/発表者名
      纐纈 一起
    • 総ページ数
      146
    • 出版者
      丸善出版
    • ISBN
      4621305093
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [図書] 地震: どのように起きるのか2020

    • 著者名/発表者名
      纐纈 一起
    • 総ページ数
      192
    • 出版者
      丸善出版
    • ISBN
      4621305093
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 全国地下構造モデル

    • URL

      http://taro.eri.u-tokyo.ac.jp/saigai/computer.html#2008

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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