地震活動の統計的モデリングの高度化

2014 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 25330052
• 研究機関: 統計数理研究所
• 研究代表者: 庄 建倉 統計数理研究所, 大学共同利用機関等の部局等, 准教授 (70465920)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: ETASモデル / パリミュチュエルギャンブリング評価法 / 地震断層形状 / 重力異常 / 確率利得 / 震源メカニズム

研究実績の概要

以下の結果が得られた。1. 地震活動を使用して地震断層形状の逆問題を解いた。地震断層形状を組み込むETASモデルで、確率的再構築（Stochastic） 法を用いり、断層形状の反転方法を開発した。2. 地震予測の性能を評価するためパリミュチュエルギャンブリング評価法を開発した。これで、南カリフォルニ ア地震センターのRELM（Regional earthquake likelihood model） 予測パフォーマンスを評価した。3. 中国西部地域の重力異常と地震発生との関係を確認した。予測の確率利得は約3から5である。4．地震の深さを組み込んだ新しいETASモデルを開発した。新モデルは、震央のバージョンよりSCEDCカタログに良く適合し、地震活動の高解像度の予測を提供できる。5．日本地域の地震震源メカニズムのランダムな分布に関する研究の初期結果を得た。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

今年度の研究実績概要と出版物に基づいて、計画が補完されてきたと言うことができる。
また、次期のためにいくつかの初期結果を得た、本研究は順調に進展している。

今後の研究の推進方策

今後以下の方向で研究を継続する：（1）日本地域の地震震源メカニズムのランダムな分布に関する研究、および関連シミュレーションと予測の方法に関する研究。（2）拡張ETASモデルを用いて、3D空間内断層形状を反転させるための反復方法を開発する。

次年度使用額が生じた理由

技術補佐員（短時間雇用）は、他のソースの資金によってサポートされた。この使用額を2015年度に使用する。

次年度使用額の使用計画

技術補佐員: 800~1000円/時間 x 約160時間　＋　交通費

研究成果

• [雑誌論文] An improved space-time ETAS model for inverting the rupture geometry from seismicity triggering (2015)
  • 著者名/発表者名: Guo, Y., Zhuang, J., and Zhou, S.
  • 雑誌名: Journal of Geophysical research 巻: 120 ページ: 3309-3323
  • DOI: 10.1002/2015JB011979
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Short-term earthquake forecasting experiment before and during the L'Aquila (central Italy) seismic sequence of April 2009 (2014)
  • 著者名/発表者名: Murru, M., Zhuang, J., Console, R. and Falcone, G.
  • 雑誌名: Annual of Geophysics 巻: 57 ページ: 1-18
  • DOI: 10.4401/ag-6583
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Stochastic simulation of earthquake catalogues (2014)
  • 著者名/発表者名: Zhuang, J. and Touati, S.
  • 雑誌名: Community Online Resource for Statistical Seismicity Analysis 巻: Theme 4 ページ: 1-34
  • DOI: 10.5078/corssa-43806322
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A parimutuel gambling perspective to compare probabilistic seismicity forecasts (2014)
  • 著者名/発表者名: Zechar, J.D. and Zhuang, J.
  • 雑誌名: Geophysical Journal International 巻: 199 ページ: 60-68
  • DOI: 10.1093/gji/ggu137
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Statistical analysis of ULF seismomagnetic phenomena at Kakioka, Japan, during 2001-2010 (2014)
  • 著者名/発表者名: Han, P., Hattori K., Hirokawa, M., Zhuang, J., Chen, C.-H., Febriani, F., Yamaguchi, H., Yoshino, C., Liu, J.-Y. and Yoshida, S.
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Reseach: Space Physics 巻: 199 ページ: 4998-5011
  • DOI: 10.1002/2014JA019789
  • 査読あり
• [雑誌論文] The largest expected earthquake magnitudes in Japan: The statistical perspective (2014)
  • 著者名/発表者名: Zoeller, G., Holschneider, M., Hainzl, S. and Zhuang, J.
  • 雑誌名: Bulletin of the Seismological Society of America 巻: 104 ページ: 769-779
  • DOI: 10.1785/0120130103
  • 査読あり
• [学会発表] Determining actual nodal planes and analyzing the correlation between earthquake sizes and rake angles (2015)
  • 著者名/発表者名: Wang, M.*, Zhuang, J., Enescu, B., Wang, D.
  • 学会等名: 応用統計学会2015年度年会
  • 発表場所: 京都京都市大学医学部・芝蘭会館稲盛ホール
  • 年月日: 2015-03-13 – 2015-03-14
• [学会発表] Foreshock probabilities and the Bath law under the ETAS model (2014)
  • 著者名/発表者名: Zhuang, J.
  • 学会等名: 2014 Fall Meeting of the American Geophysical Union
  • 発表場所: アメリカ合衆国サンフランシスコ
  • 年月日: 2014-12-15 – 2014-12-19
• [学会発表] Short-term earthquake probabilities during the L' Aquila earthquake sequence in central Italy, 2009 (2014)
  • 著者名/発表者名: Falcone, G.*, Murru, M., Zhuang, J. and Console, R.
  • 学会等名: 2014 Fall Meeting of the American Geophysical Union
  • 発表場所: アメリカ合衆国サンフランシスコ
  • 年月日: 2014-12-15 – 2014-12-19
• [学会発表] Probability of foreshock phenomena under the ETAS model: simulation and comparison to observation (2014)
  • 著者名/発表者名: Zhuang, J.
  • 学会等名: 第1回研究集会「地震活動の時空間パターンと断層および地震サイクルとの関係」
  • 発表場所: 東京大学地震研究所, 東京都文京区
  • 年月日: 2014-12-02 – 2014-12-02
• [学会発表] Similarities between Vere-Jones' branching crack model and earthquake source process (2014)
  • 著者名/発表者名: 庄 建倉*, 王 Dun, 松浦充宏
  • 学会等名: 日本地震学会2014年度秋季大会
  • 発表場所: 新潟市朱鷺メッセ・新潟コンベンションセンター
  • 年月日: 2014-11-24 – 2014-11-26
• [学会発表] Determining the actual nodal plane and analyzing the correlation between earthquake sizes and rake (2014)
  • 著者名/発表者名: 王 敏真, 庄 建倉*, Enescu, B., 王Dun
  • 学会等名: 日本地震学会2014年度秋季大会
  • 発表場所: 新潟市朱鷺メッセ・新潟コンベンションセンター
  • 年月日: 2014-11-24 – 2014-11-26
• [学会発表] Inverting rupture geometry from triggering (2014)
  • 著者名/発表者名: 郭 一村*, 庄 建倉, 周 仕勇
  • 学会等名: 日本地震学会2014年度秋季大会
  • 発表場所: 新潟市朱鷺メッセ・新潟コンベンションセンター
  • 年月日: 2014-11-24 – 2014-11-26
• [学会発表] Similarities between Vere-Jones' branching cracking model and the earthquake source process (2014)
  • 著者名/発表者名: Zhuang, J.*, Wang, D. and Matsuura, M.
  • 学会等名: 中国地球科学連合2014学術年会
  • 発表場所: 中国,北京市北京国際会議センター
  • 年月日: 2014-10-20 – 2014-10-23
  • 招待講演
• [学会発表] Semi-critical mode of marked Hawkes processes (2014)
  • 著者名/発表者名: 庄 建倉
  • 学会等名: 2014年度統計関連学会連合大会
  • 発表場所: 東京都文京区東京大学本郷キャンパス
  • 年月日: 2014-09-13 – 2014-09-16
• [学会発表] Similarities between Vere-Jones' branching crack model and earthquake source process, (2014)
  • 著者名/発表者名: Zhuang, J.*, Wan, D. and Matsuura M
  • 学会等名: 2014 SCEC (Southern California Earthquake Center) Annual Meeting
  • 発表場所: アメリカ合衆国カリフォルニア州パームスプリングス
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] Evaluating earthquake predictions by using the gambling score (2014)
  • 著者名/発表者名: Zhuang, J.
  • 学会等名: Varenna Workshop on Operational earthquake forecasting and decision making
  • 発表場所: Villa Monastero, Varenna, Varenna L.C., イタリア共和国
  • 年月日: 2014-06-08 – 2014-06-11
• [学会発表] 震源過程とVere-Jonesの分枝モデル間の類似特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 庄 建倉*, 王Dun
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2014年大会
  • 発表場所: 横浜市パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-04-28 – 2014-05-02
• [学会発表] 地震断層形状の誘発地震活動への影響のモデルリング (2014)
  • 著者名/発表者名: 郭 一村, 庄 建倉*, 周 仕勇
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2014年大会
  • 発表場所: 横浜市パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-04-28 – 2014-05-02
• [図書] Statistical modeling of earthquake occurrences based on external geophysical observations: with an illustrative application to the ultra-low frequency ground electric signals observed in the Beijing region. In Seismic Imaging, Fault Rock Damage and Healing, edited by Li Y. (2014)
  • 著者名/発表者名: Zhuang J., Ogata Y., Vere-Jones D., Ma L., and Guan H.
  • 総ページ数: 377
  • 出版者: De Gruyter (Germany) together with Higher Education Press (China)
• [備考] CORSSA
  • URL: http://www.corssa.org/