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2015 年度 実施状況報告書

繰り返し地震にかかる統計的予測手法のベイズ型時空間モデルへの発展

研究課題

研究課題/領域番号 26870193
研究機関東京工業大学

研究代表者

野村 俊一  東京工業大学, 情報理工学(系)研究科, 助教 (70719640)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード繰り返し地震群 / プレート沈み込み速度推定 / 東日本太平洋沖 / 局所不連続スプライン / 内陸活断層地震 / 長期地震予測 / ガウス過程事前分布 / マルコフ連鎖モンテカルロ法
研究実績の概要

今年度は,前年度に開発した繰り返し地震群に対する時空間Brownian Passage Time分布更新過程モデルを以下のように幾つかの地震カタログへと適用し,得られた知見や地震の長期予測について学会および論文にて発表した.

1. 東日本太平洋沖のプレート境界における繰り返し地震群に上記のモデルを適用し,プレート沈み込み速度の時空間的変動をスプライン関数の形で推定した.特に,スプライン関数に局所的な時間不連続点を与えることにより,マグニチュード6以上のクラスの地震がプレート沈み込み運動に与えた影響を議論することができた.ここで開発した手法は,既存のGPSシステムによるプレート沈み込み速度の推定手法とも整合性が取れていることが確認でき,GPS観測の及びづらい沖合いの推定精度を補完する新たな代替手法として,今後他の地域でも活用されることが期待される.

2. 日本の主要な内陸活断層地震のカタログに対して,地震発生間隔のばらつきかたに空間的類似性があることを利用して,ばらつきのパラメータにガウス過程事前分布を導入した時空間BPT更新過程モデルを適用した.さらに,マルコフ連鎖モンテカルロ法を用いて将来の地震発生時期のベイズ予測を行い,将来の一定期間内に内陸活断層地震が発生する確率を評価した.提案手法による長期予測について,地震調査研究推進本部が公開する長期予測との比較を行ったところ,主にばらつきのパラメータの違いに起因して幾つかの活断層について長期予測に大きな差異があることが判明した.特に,地震調査研究推進本部が長期地震確率を非常に高くあるいは非常に低く見積もっている活断層に対して,提案手法ではより平準化された地震確率を与える傾向があり,今後の内陸活断層地震の長期予測に一石を投ずる研究成果となった.

現在までの達成度 (区分)
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

既に地震学分野に大いに貢献する研究成果が幾つか得られており,今年度は主に学会にて成果発表を行ってきた.現在は得られた成果について本課題の期間内に論文発表を行えるよう執筆および投稿を進めているところである.

今後の研究の推進方策

1. 今年度に開発した繰り返し地震群に基づくプレート沈み込み速度の推定手法について,カリフォルニアや西南日本など他の地域へと応用し,地域によるプレート沈み込み運動の違いを含めて議論していく.

2. 今年度に開発した国内内陸活断層の長期予測手法について,今年4月に発生した熊本地震の震源断層へと適用し,長期予測の検証およびモデルの改善を検討する.

3. 熊本地震はマグニチュード7.3の本震より前に,最大マグニチュード6.5の前震活動が起こっている.本震発生前に前震である確率を評価することで,より大きな本震の発生を予測する手法を現在開発しており,熊本地震の本震がどの程度予測可能であったかを検証する.

次年度使用額が生じた理由

今年度は,一部の旅費と論文掲載費に他の研究費を割り当てたために,使用額が抑えられ次年度に繰り越すこととなった.また,執筆および投稿中の論文の掲載が遅れたことも原因となっている.

次年度使用額の使用計画

現在,三本の論文を執筆および投稿中であり,論文校正費および掲載費に次年度使用額を充てる予定である.また研究成果の国際学会での発表予定の場も追加される予定であり,その旅費へと充てる予定である.

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] 活断層で繰り返される地震の点過程モデルとその長期確率予測2015

    • 著者名/発表者名
      野村俊一
    • 雑誌名

      統計数理

      巻: 63-1 ページ: 83-104

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 局所分断スプライン関数によるプレート沈み込み速度の推定2016

    • 著者名/発表者名
      野村俊一
    • 学会等名
      研究集会「相似地震再来特性の理解に基づく地殻活動モニタリング手法の構築」
    • 発表場所
      東北大学地震・噴火予知研究観測センター(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-01-25 – 2016-01-25
  • [学会発表] 繰り返し地震群の点過程モデルから推定されるプレート運動の時空間変動2015

    • 著者名/発表者名
      野村俊一,尾形良彦,内田直希
    • 学会等名
      科研基盤(A)シンポジウム「空間データと災害の統計モデル」
    • 発表場所
      同志社大学今出川キャンパス(京都府京都市)
    • 年月日
      2015-12-25 – 2015-12-25
  • [学会発表] Spatial Distribution of the Coefficient of Variation for the Paleo-Earthquakes in Japan2015

    • 著者名/発表者名
      Nomura S. and Ogata Y.
    • 学会等名
      2015 Fall Meeting of the American Geophysical Union
    • 発表場所
      Moscone Center, San Francisco (アメリカ)
    • 年月日
      2015-12-15 – 2015-12-15
    • 国際学会
  • [学会発表] 確率密度比推定を用いた前震識別と短期地震予測への実装2015

    • 著者名/発表者名
      野村俊一,尾形良彦
    • 学会等名
      日本地震学会2015年度秋季大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-10-27 – 2015-10-27
  • [学会発表] 前震のロジスティック判別による短期地震予測モデル2015

    • 著者名/発表者名
      野村俊一,尾形良彦
    • 学会等名
      2015年度統計関連学会連合大会
    • 発表場所
      岡山大学津島キャンパス(岡山県岡山市)
    • 年月日
      2015-09-07 – 2015-09-07
  • [学会発表] 前震群の識別条件の探索とその予測可能性2015

    • 著者名/発表者名
      野村俊一
    • 学会等名
      東京大学地震研究所 第6回研究集会「日本における地震発生予測検証実験(CSEP-Japan)」
    • 発表場所
      統計数理研究所(東京都立川市)
    • 年月日
      2015-07-24 – 2015-07-24
  • [学会発表] Spatial Variation on Earthquake Recurrence Time Distribution in Japan2015

    • 著者名/発表者名
      Nomura S. and Ogata Y.
    • 学会等名
      9th International Workshop on Statistical Seismology
    • 発表場所
      Arcona Hotel am Havelufer, Potsdam(ドイツ)
    • 年月日
      2015-06-14 – 2015-06-18
    • 国際学会
  • [学会発表] 確率密度比推定を用いた前震のリアルタイム識別2015

    • 著者名/発表者名
      野村俊一
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2015年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2015-05-24 – 2015-05-24
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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