JP2003156568A - 地震予測方法、地震予測システム及び地震予測プログラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 精確に地殻変動を把握でき、かつ的確に地震
予測を行うこと。 【解決手段】 地殻変動の観測結果に基づいて地震発生
の予測を行う地震予測システムであって、地殻プレート
境界での地殻変動を観測する際に前記地殻プレート境界
における異なる地殻プレート上に設定された観測基準点
と測定点との２点間における距離を定期的に観測する距
離測定部１１と、距離測定部１１により観測された観測
結果に基づいて前記観測基準点と測定点との２点間にお
ける距離の伸縮率を算出する伸縮率演算部３０と、伸縮
率演算部３０により演算された前記観測基準点と測定点
との２点間における距離の伸縮率の経時変化に基づいて
地震発生時期の予測を行う判定部４０とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地殻変動の観測結
果に基づいて地震発生の予測を行う地震予測方法、地震
予測システム及び地震予測プログラムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来は、地殻の変動を地表における距離
の変動として把握し、その距離の変動を地図上の水平変
動として解析し、その解析結果に基づいて地震予測を行
っていた。また、従来の地震予測方法では、地殻変動の
測定にＧＰＳを用いて地表面の距離の変動を観測してい
たが、その際に、観測データとして得られるＧＰＳ座標
を地図座標に変換してデータの解析を行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の地震予測方法では、地殻の変動を地表における水平変
動、すなわち、２次元における変動として把握していた
が、地殻プレートの微小部分において、ＸＹＺ直交座標
系で考えると、例えば、Ｚ方向に応力が加わると、その
微小部分はＸ方向、またはＹ方向に変位する。したがっ
て、地殻変動を漏れなくチェックするには、ＸＹＺ直交
座標系で地殻の変動を観測する場合には、Ｘ方向、Ｙ方
向、Ｚ方向の各座標について観測する必要があるが、従
来方法では、実際に大きい地殻変動が生じてもそれを見
落とす虞が有った。

【０００４】また、従来の地震予測方法では、地殻変動
の測定にＧＰＳを用いて地表面の距離の変動を観測して
いたが、その際に、観測データとして得られるＧＰＳ座
標を地図座標に変換していたために、地下での微小な動
きが誤差に埋もれてしまい、精密に地殻変動を把握する
ことができないという問題が有った。さらに、プレート
境界で地殻変動が生じた場合において、同一プレート上
に基準点と測定点とが設定されている場合には、測定点
において得られるデータから、移動がプレート自体か、
あるいは測定点のみの移動であるのか判別が困難である
という問題が有った。本発明はこのような事情に鑑みて
なされたものであり、精確に地殻変動を把握でき、かつ
的確に地震予測を行うことが可能な地震予測方法、地震
予測システム及び地震予測プログラムを提供することを
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載の発明は、地殻変動の観測結果に基づ
いて地震発生の予測を行う地震予測方法において、地殻
プレート境界（地上及び地下）での地殻変動を観測する
際に前記地殻プレート境界における異なる地殻プレート
上に観測基準点と測定点とを設定し、該観測基準点と測
定点との２点間における距離を定期的に観測し、該定期
的に観測された前記観測基準点と測定点との２点間にお
ける距離から、該距離の伸縮率を求め、該伸縮率の経時
変化に基づいて地震予測を行うことを特徴とする。

【０００６】請求項１に記載の発明によれば、地殻プレ
ート境界での地殻変動を観測する際に前記地殻プレート
境界における異なる地殻プレート上に観測基準点と測定
点とを設定し、該観測基準点と測定点との２点間におけ
る距離を定期的に観測し、該定期的に観測された前記観
測基準点と測定点との２点間における距離から、該距離
の伸縮率を求め、該伸縮率の経時変化に基づいて地震予
測を行うようにしたので、プレート境界での地殻変動が
発生した場合に、観測対象としているプレート自体が移
動したのか、測定点のみが移動したのかを明確に判別で
き、それゆえ精確に地殻変動を把握でき、かつ的確に地
震予測を行うことができる。

【０００７】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の地震予測方法において、ＧＰＳを用いて地球の
重心を原点とするＸ，Ｙ，Ｚ座標について、前記観測基
準点と測定点との間の距離を定期的に観測し、該観測結
果に基づいてＸ，Ｙ，Ｚ座標毎に前記観測基準点と測定
点との２点間における距離の伸縮率を算出することによ
り行うことを特徴とする。

【０００８】請求項２に記載の発明によれば、ＧＰＳを
用いて地球の重心を原点とするＸ，Ｙ，Ｚ座標につい
て、前記観測基準点と測定点との間の距離を定期的に観
測し、該観測結果に基づいてＸ，Ｙ，Ｚ座標毎に前記観
測基準点と測定点との２点間における距離の伸縮率を算
出することにより行うようにしたので、地殻プレート境
界での地殻変動を漏れなくチェックすることができる。

【０００９】また、請求項３に記載の発明は、請求項２
に記載の地震予測方法において、前記Ｘ，Ｙ，Ｚ座標毎
に求めた前記観測基準点と測定点との２点間における距
離の伸縮率の経時変化に基づいて観測点における地殻プ
レートに加わる応力が引張応力から圧縮応力に変化する
時点を求め、該時点を基準に、その時点までに前記観測
点における地殻プレートに加わっていた前記引張応力に
よる前記距離の伸縮率の時間変化率の大きさに基づいて
地震発生時期の予測を行うことを特徴とする。

【００１０】請求項３に記載の発明によれば、Ｘ，Ｙ，
Ｚ座標毎に求めた前記観測基準点と測定点との２点間に
おける距離の伸縮率の経時変化に基づいて観測点におけ
る地殻プレートに加わる応力が引張応力から圧縮応力に
変化する時点を求め、該時点を基準に、その時点までに
前記観測点における地殻プレートに加わっていた前記引
張応力による前記距離の伸縮率の時間変化率の大きさに
基づいて地震発生時期の予測を行うようにしたので、精
確に地殻変動を把握でき、かつ的確に地震予測を行うこ
とができる。

【００１１】また、請求項４に記載の発明は、地殻変動
の観測結果に基づいて地震発生の予測を行う地震予測シ
ステムであって、地殻プレート境界での地殻変動を観測
する際に前記地殻プレート境界における異なる地殻プレ
ート上に設定された観測基準点と測定点との２点間にお
ける距離を定期的に観測する測定手段と、前記測定手段
により観測された観測結果に基づいて前記観測基準点と
測定点との２点間における距離の伸縮率を算出する演算
手段と、前記演算手段により演算された前記観測基準点
と測定点との２点間における距離の伸縮率の経時変化に
基づいて地震発生時期の予測を行う判定手段とを有する
ことを特徴とする。

【００１２】請求項４に記載の発明によれば、地殻プレ
ート境界での地殻変動を観測する際に前記地殻プレート
境界における異なる地殻プレート上に設定された観測基
準点と測定点との２点間における距離を定期的に観測す
る測定手段と、前記測定手段により観測された観測結果
に基づいて前記観測基準点と測定点との２点間における
距離の伸縮率を算出する演算手段と、前記演算手段によ
り演算された前記観測基準点と測定点との２点間におけ
る距離の伸縮率の経時変化に基づいて地震発生時期の予
測を行う判定手段とを有するので、プレート境界での地
殻変動が発生した場合に、観測対象としているプレート
自体が移動したのか、測定点のみが移動したのかを明確
に判別でき、それゆえ精確に地殻変動を把握でき、かつ
的確に地震予測を行うことができる。

【００１３】また、請求項５に記載の発明は、請求項４
に記載の地震予測システムにおいて、前記測定手段は、
ＧＰＳを用いて地球の重心を原点とするＸ，Ｙ，Ｚ座標
について、前記観測基準点と測定点との間の距離を定期
的に観測し、前記演算手段は、前記測定手段の観測結果
に基づいてＸ，Ｙ，Ｚ座標毎に前記観測基準点と測定点
との２点間における距離の伸縮率を算出することを特徴
とする。

【００１４】請求項５に記載の発明によれば、前記測定
手段は、ＧＰＳを用いて地球の重心を原点とするＸ，
Ｙ，Ｚ座標について、前記観測基準点と測定点との間の
距離を定期的に観測し、前記演算手段は、前記測定手段
の観測結果に基づいてＸ，Ｙ，Ｚ座標毎に前記観測基準
点と測定点との２点間における距離の伸縮率を算出する
ので、地殻プレート境界での地殻変動を漏れなくチェッ
クすることができる。

【００１５】また、請求項６に記載の発明は、請求項５
に記載の地震予測システムにおいて、前記判定手段は、
前記Ｘ，Ｙ，Ｚ座標毎に求めた前記観測基準点と測定点
との２点間における距離の伸縮率の経時変化に基づいて
観測点における地殻プレートに加わる応力が引張応力か
ら圧縮応力に変化する時点を求め、該時点を基準に、そ
の時点までに前記観測点における地殻プレートに加わっ
ていた前記引張応力による前記距離の伸縮率の時間変化
率の大きさに基づいて地震発生時期の予測を行うことを
特徴とする。

【００１６】請求項６に記載の発明によれば、前記判定
手段は、前記Ｘ，Ｙ，Ｚ座標毎に求めた前記観測基準点
と測定点との２点間における距離の伸縮率の経時変化に
基づいて観測点における地殻プレートに加わる応力が引
張応力から圧縮応力に変化する時点を求め、該時点を基
準に、その時点までに前記観測点における地殻プレート
に加わっていた前記引張応力による前記距離の伸縮率の
時間変化率の大きさに基づいて地殻変動を把握し、地震
発生時期の予測を行うので、精確に、かつ的確に地震予
測を行うことができる。

【００１７】また、請求項７に記載の発明は、地殻変動
の観測結果に基づいて地震発生の予測を行うための地震
予測プログラムであって、地殻プレート境界での地殻変
動を観測する際に前記地殻プレート境界における異なる
地殻プレート上に設定された観測基準点と測定点との２
点間における距離を定期的に観測する第１のステップ
と、前記第１のステップにより観測された観測結果に基
づいて前記観測基準点と測定点との２点間における距離
の伸縮率を算出する第２のステップと、前記第２のステ
ップにより演算された前記観測基準点と測定点との２点
間における距離の伸縮率の経時変化に基づいて地震発生
時期の予測を行う第３のステップとをコンピュータに実
行させるための地震予測プログラムを要旨とする。

【００１８】請求項７に記載の発明によれば、地殻変動
の観測結果に基づいて地震発生の予測を行うための地震
予測プログラムであって、地殻プレート境界での地殻変
動を観測する際に前記地殻プレート境界における異なる
地殻プレート上に設定された観測基準点と測定点との２
点間における距離を定期的に観測する第１のステップ
と、前記第１のステップにより観測された観測結果に基
づいて前記観測基準点と測定点との２点間における距離
の伸縮率を算出する第２のステップと、前記第２のステ
ップにより演算された前記観測基準点と測定点との２点
間における距離の伸縮率の経時変化に基づいて地震発生
時期の予測を行う第３のステップとをコンピュータに実
行させるための地震予測プログラムをコンピュータ読み
取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録さ
れたプログラムコンピュータシステムに読み込ませ、実
行することにより、プレート境界での地殻変動が発生し
た場合に、観測対象としているプレート自体が移動した
のか、測定点のみが移動したのかを明確に判別でき、そ
れゆえ精確に地殻変動を把握でき、かつ的確に地震予測
を行うことができる地震予測システムの機能を実現する
ことができる。

【００１９】また、請求項８に記載の発明は、請求項７
に記載の地震予測プログラムにおいて、前記第１のステ
ップでは、ＧＰＳを用いて地球の重心を原点とするＸ，
Ｙ，Ｚ座標について、前記観測基準点と測定点との間の
距離を定期的に観測し、前記第２のステップでは、前記
測定手段の観測結果に基づいてＸ，Ｙ，Ｚ座標毎に前記
観測基準点と測定点との２点間における距離の伸縮率を
算出することを特徴とする。

【００２０】請求項８に記載の発明によれば、請求項７
に記載の地震予測プログラムにおいて、前記第１のステ
ップでは、ＧＰＳを用いて地球の重心を原点とするＸ，
Ｙ，Ｚ座標について、前記観測基準点と測定点との間の
距離を定期的に観測し、前記第２のステップでは、前記
測定手段の観測結果に基づいてＸ，Ｙ，Ｚ座標毎に前記
観測基準点と測定点との２点間における距離の伸縮率を
算出するようにしたので、この地震予測プログラムをコ
ンピュータシステムに読み込ませ、実行することによ
り、地殻プレート境界での地殻変動を漏れなくチェック
することができる地震予測システムの機能を実現するこ
とができる。

【００２１】また、請求項９に記載の発明は、請求項８
に記載の地震予測プログラムにおいて、前記第３のステ
ップでは、前記Ｘ，Ｙ，Ｚ座標毎に求めた前記観測基準
点と測定点との２点間における距離の伸縮率の経時変化
に基づいて観測点における地殻プレートに加わる応力が
引張応力から圧縮応力に変化する時点を求め、該時点を
基準に、その時点までに前記観測点における地殻プレー
トに加わっていた前記引張応力による前記距離の伸縮率
の時間変化率の大きさに基づいて地震発生時期の予測を
行うことを特徴とする。

【００２２】請求項９に記載の発明によれば、請求項８
に記載の地震予測プログラムにおいて、前記第３のステ
ップでは、前記Ｘ，Ｙ，Ｚ座標毎に求めた前記観測基準
点と測定点との２点間における距離の伸縮率の経時変化
に基づいて観測点における地殻プレートに加わる応力が
引張応力から圧縮応力に変化する時点を求め、該時点を
基準に、その時点までに前記観測点における地殻プレー
トに加わっていた前記引張応力による前記距離の伸縮率
の時間変化率の大きさに基づいて地震発生時期の予測を
行うので、精確に地殻変動を把握でき、かつ的確に地震
予測を行うことができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照して詳細に説明する。図１に本発明の実施の形
態に係る地震予測システムの構成を示す。この地震予測
システムは、地殻変動の観測結果に基づいて地震発生の
予測を行う地震予測方法において、地殻プレート境界で
の地殻変動を観測する際に前記地殻プレート境界におけ
る異なる地殻プレート上に観測基準点と測定点とを設定
し、該観測基準点と測定点との２点間における距離を定
期的に観測し、該定期的に観測された前記観測基準点と
測定点との２点間における距離から、該距離の伸縮率を
求め、該伸縮率の経時変化に基づいて地震予測を行うこ
とを特徴とする地震予測方法を実施するためのシステム
である。

【００２４】同図において、本実施の形態に係る地震予
測システムは、システム全体に各種指示を行うための操
作部１０と、観測基準点と測定点との間の距離を観測す
る距離測定部１１と、記憶部２０と、伸縮率演算部３０
と、判定部４０と、表示部５０と、プリンタ６０とを有
している。距離測定部１１は、地殻プレート境界での地
殻変動を観測する際にＧＰＳを用いて地球の重心を原点
とするＸ，Ｙ，Ｚ座標について、前記地殻プレート境界
における異なる地殻プレート上に設定された観測基準点
と測定点との２点間における距離を定期的に観測する。
また、観測基準点及び測定点の位置を測定する位置測定
装置１２と、位置測定装置１２により測定された測定デ
ータを記憶するメモリ１３と、メモリ１３に記憶された
観測基準点及び測定点の位置データに基づいて該観測基
準点及び測定点の２点間の距離を演算する距離演算部１
４とを有している。

【００２５】また、記憶部２０には、距離演算部１４に
より演算された距離データ及び伸縮率演算部により演算
された観測基準点及び測定点の２点間の距離の伸縮率を
示すデータが格納される。さらに、記憶部２０には、測
定点における地殻プレートに加わっていた引張応力によ
る上記２点間の距離の伸縮率の時間変化率の大きさに対
する地震発生時期との関係を示す伸縮率の時間変化率／
地震発生時期テーブル、地図データ等の固定データが格
納されている。

【００２６】伸縮率演算部３０は、距離測定部１１によ
り観測された観測結果に基づいてＸ，Ｙ，Ｚ座標毎に上
記観測基準点と測定点との２点間における距離の伸縮率
を算出する。ここで、距離の伸縮率とは、基準となる２
点間の距離に対する距離の変化分の割合を意味し、例え
ば、ＰＰＭで表される。また、判定部４０は、伸縮率演
算部３０により演算された上記観測基準点と測定点との
２点間における距離の伸縮率の経時変化に基づいて地震
発生時期の予測を行う。

【００２７】すなわち、判定手段は、前記Ｘ，Ｙ，Ｚ座
標毎に求めた前記観測基準点と測定点との２点間におけ
る距離の伸縮率の経時変化に基づいて観測点における地
殻プレートに加わる応力が引張応力から圧縮応力に変化
する時点を求め、該時点を基準に、その時点までに上記
観測点における地殻プレートに加わっていた引張応力に
よる上記距離の伸縮率の時間変化率の大きさに基づいて
記憶部２０に格納されている伸縮率の時間変化率／地震
発生時期テーブルを参照して地震発生時期の予測を行
う。

【００２８】表示部５０は、判定部４０により予測され
た地震予測情報を表示する。また、プリンタ６０は、判
定部４０により出力された地震予測情報を印字出力す
る。

【００２９】次に、位置測定装置１２による観測基準点
及び測定点の位置測定方法を図２及び図３を参照して説
明する。図２は、時空間三角網平均による宇宙測量法を
説明するためのＧＰＳシステムの概要図である。図２に
おいて、１ａ、１ｂ、１ｃはそれぞれ異なるＧＰＳ衛星
であり、地上約２万キロメートルの円軌道を周回しなが
ら２周波の測距用電波を連続的に送信している。２ａ、
２ｂ、２ｃは、地盤等の変位を測定する地上の観測基準
点または測定点に設置され、ＧＰＳ衛星１ａ、１ｂ、１
ｃから送信される電波を受信するＧＰＳ受信機である。

【００３０】３は、ＧＰＳ衛星１ａ、１ｂ、１ｃと地上
面との間を飛行する飛行機に搭載されたＧＰＳ受信機で
ある。また、ＧＰＳ受信機２ａ、２ｂ、２ｃ、３には、
ＧＰＳ衛星１ａ、１ｂ、１ｃから受信した信号を位置デ
ータとして記録する記録装置が接続されているとする。
さらに、１２はＧＰＳ受信機２ａ、２ｂ、２ｃ、３で受
信した位置データに基づいて、観測規準点または測定点
の位置情報を確定するための位置測定装置である。

【００３１】図３は、位置測定装置１２の構成を示すブ
ロック図である。図３において、１２１および１２２は
それぞれ地上の測定点におけるＧＰＳ受信機２ａ、２
ｂ、２ｃで受信した位置データを入力する入力手段、お
よび飛行機に搭載したＧＰＳ受信機３で受信した位置デ
ータを入力する入力手段である。１２３は、入力手段１
２１、１２２から入力したＧＰＳ受信機２ａ、２ｂ、２
ｃ、３の位置データを記憶する記憶手段である。１２４
は、記憶手段１２３に記憶された位置データを取り出す
取出手段である。

【００３２】１２５は、取り出した位置データに基づい
て、ある時刻における測定点のＧＰＳ受信機２ａ、２
ｂ、２ｃおよび飛行機に搭載されたＧＰＳ受信機３の位
置を頂点として三角錐を構成する三角網構成手段であ
る。三角網構成手段１２５では、測定点を多数設けるこ
とによって多くの三角錐を構成することができ、３次の
三角網を構成することができる。１２６は、三角網構成
手段１２５で構成した３次元の三角網を網平均計算する
ことによってＧＰＳ受信機２ａ、２ｂ、２ｃ、３の位置
データを調整する調整手段である。また、１２７は調整
手段１２６で調整した位置データを出力する出力手段で
ある。

【００３３】次に、時空間三角網平均による宇宙測量法
の手順について説明する。本実施の形態では、ＧＰＳ受
信機３を搭載した飛行機にＧＰＳ受信機２ａ、２ｂ、２
ｃの上空を飛行させる。このとき、地上の観測規準点ま
たは測定点のＧＰＳ受信機２ａ、２ｂ、２ｃおよび飛行
機に搭載したＧＰＳ受信機３は、複数のＧＰＳ衛星１
ａ、１ｂ、１ｃから送信される信号を受信する。そし
て、その受信信号は位置データとしてＧＰＳ受信機に接
続されたそれぞれの記録装置に記録される。

【００３４】次に、ＧＰＳ受信機２ａ、２ｂ、２ｃ、３
に接続されている記録装置からそれぞれの位置データを
取り出し、入力手段１２１および１２２から位置測定装
置１２に入力する。入力されたそれぞれの位置データは
記憶手段１２３に一旦記憶される。そして、記憶手段１
２３から取出手段１２４によって取り出され、三角網構
成手段１２５によって３次元の三角網を構成する。

【００３５】一般に、地形等の測量においては実際に測
定した測定点の位置データを測定点全体の関係から調整
して確定する。このために、測定点の位置データから三
角網を構成し、網平均計算を行う。ここで三角網とは、
測定点を三角形の頂点として互いに直線で結ぶことによ
って構成される三角形の集合体である。また、網平均計
算とは、この三角形の頂点の位置を角条件や辺条件とい
った制約条件の下で最小二乗法を行うことによって位置
データを確定する計算方法である。このような網平均計
算については、例えば「最小二乗法の理論とその応用」
（田島稔他著、東洋書店）等に詳述されている。

【００３６】このような計算を調整手段１２６で行うこ
とによって、三角網構成手段１２５で構成した３次元の
三角網を用いて、ＧＰＳ受信機２ａ、２ｂ、２ｃ、３の
位置データを確定する（ステップＳ５）。本実施形態の
ように、網平均計算において地上の観測基準点または測
定点となるＧＰＳ受信機２ａ、２ｂ、２ｃだけでなくＧ
ＰＳ受信機３の位置データを三角網に含めることによっ
て、水平方向だけでなく垂直方向の測定精度を高くする
ことができる。このようにして求めた位置データを出力
手段１２７から取り出すことができる。

【００３７】上述した手法で、ＧＰＳを用いて用いて地
球の重心を原点とするＸ，Ｙ，Ｚ座標について位置測定
装置１２により地殻プレート境界における異なる地殻プ
レート上に設置された観測基準点と複数の測定点の位置
が測定される。次に、図１に示した本実施の形態に係る
地震予測システムの動作を図４のフローチャートを参照
して説明する。同図において、操作部１０を操作するこ
とにより地震予測システムの動作が開始され、まず、位
置測定装置１２を含むＧＰＳシステム（図２）により観
測基準点及び測定点の位置が測定され、位置測定装置１
２より観測基準点及び測定点の位置データが出力され
る。この位置データはメモリ１３に取り込まれ、記憶さ
れる（ステップ２００、２０１）。

【００３８】次いで、距離演算部１４により、メモリ１
３に記憶された観測基準点及び測定点の位置データに基
づいて該観測基準点及び測定点の２点間の距離が演算さ
れ（ステップ２０２）、この演算された距離データは記
憶部２０に格納される（ステップ２０３）。上述したス
テップ２００からステップ２０３に至る処理は定期的に
行われ、観測基準点と各測定点との間の距離は定期的に
演算される。伸縮率演算部３０では、観測基準点と各測
定点との間の距離の伸縮率をＸ，Ｙ，Ｚ座標について各
々、一定期間毎に演算し、その演算結果を記憶部２０に
格納する（ステップ２０４）。

【００３９】判定部４０では、記憶部２０に格納されて
いる観測基準点と測定点との間の距離の伸縮率の経時変
化特性に基づいて各測定点における地殻プレートに加わ
る応力が引張応力から圧縮応力に変化したか否かを判定
する（ステップ２０５）。各測定点における地殻プレー
トに加わる応力が引張応力から圧縮応力に変化していな
いと判定した場合には、ステップ２００に戻り、既述し
た処理を繰り返す。

【００４０】また、各測定点のいずれかにおいて地殻プ
レートに加わる応力が図５に示すように引張応力から圧
縮応力に変化したと判定した場合には、判定部４０は記
憶部２０に格納されている伸縮率の時間変化率／地震発
生時期テーブルを参照し、該当する測定点において地殻
プレートに加わる応力が引張応力から圧縮応力に変化し
た時点までの引張応力による伸縮率の時間変化率の大き
さに応じて地震発生時期の予測を行う。

【００４１】図５では、ある年の１月から３月まで測定
点が設定された地殻プレートに引張応力が加わり、伸縮
率は＋方向、すなわち伸びる方向に変化し、３月から４
月にかけて急激に引張応力から圧縮応力が加わり、伸縮
率が−方向、すなわち縮む方向に変化している状態を示
している。この例では、判定部４０は、引張応力が測定
点における地殻プレートに作用していた１月から３月ま
での期間における伸縮率の時間変化率、すなわち直線Ｑ
の傾きに応じて、この変化が生じた該当する測定点にお
ける地殻プレートに加わる応力が引張応力から圧縮応力
に変化した時点（３月）を起点として一定期間後に、例
えば、６ヶ月後に地震が発生する可能性があることを予
測する。

【００４２】判定部４０で予測された地震予測情報は例
えば、図６に示すように地図上に地震発生時期を数値化
して地震発生時期が同一時期と予測される点を線で結ぶ
ことにより等高線と同様に表示している。ここで数値は
測定点における地殻プレートに加わる応力が引張応力か
ら圧縮応力に変化した時点を起点として月数を表示して
いる。また図６では観測基準点を高松とし、その他の点
は測定点（白丸）を示している。

【００４３】次に、図７にＧＰＳを用いた日本列島の各
地における地殻変動（伸縮率）の測定例を示す。こ測定
例は、地球の重心を原点としたＸ，Ｙ，Ｚ直交座標系で
示している。複数の測定点の各々おける伸縮率を、同図
（Ａ）はＸ座標について、同（Ｂ）はＹ座標について、
同図（Ｃ）はＺ座標について、それぞれ観測基準点（基
点）を高松として測定した結果を示している。同図から
明らかなように、各座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ）について測定す
ることにより、各測定点での地殻変動を漏れなくチェッ
クできることが判る。

【００４４】なお、図１に示した地震予測システムの機
能を、図４に示す処理内容の地震予測プログラムをコン
ピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録
媒体に記録されたプログラムコンピュータシステムに読
み込ませ、実行することにより実現してもよい。なお、
ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺
機器等のハードウェアを含むものとする。

【００４５】また、「コンピュータシステム」は、ＷＷ
Ｗシステムを利用している場合であれば、ホームページ
提供環境（あるいは表示環境）を含むものとする。ま
た、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フ
レキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−
ＲＯＭ等の可般媒体、コンピュータシステムに内蔵され
るハードディスク等の記憶装置のことをいう。

【００４６】さらに「コンピュータ読み取り可能な記録
媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回
線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通
信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持す
るもの(伝送媒体ないしは伝送波)、その場合のサーバや
クライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性
メモリのように、一定時間プログラムを保持しているも
のも含むものとする。また上記プログラムは、前述した
機能の一部を実現するためのものであっても良く、さら
に前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録さ
れているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、
いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良
い。

【００４７】以上、本実施の形態に係る地震予測システ
ムによれば、地殻プレート境界での地殻変動を観測する
際に前記地殻プレート境界における異なる地殻プレート
上に観測基準点と測定点とを設定し、該観測基準点と測
定点との２点間における距離を定期的に観測し、該定期
的に観測された前記観測基準点と測定点との２点間にお
ける距離から、該距離の伸縮率を求め、該伸縮率の経時
変化に基づいて地震予測を行うようにしたので、プレー
ト境界での地殻変動が発生した場合に、観測対象として
いるプレート自体が移動したのか、測定点のみが移動し
たのかを明確に判別でき、それゆえ精確に地殻変動を把
握でき、かつ的確に地震予測を行うことができる。

【００４８】また、本実施の形態に係る地震予測システ
ムによれば、ＧＰＳを用いて地球の重心を原点とする
Ｘ，Ｙ，Ｚ座標について、前記観測基準点と測定点との
間の距離を定期的に観測し、該観測結果に基づいてＸ，
Ｙ，Ｚ座標毎に前記観測基準点と測定点との２点間にお
ける距離の伸縮率を算出することにより行うようにした
ので、地殻プレート境界での地殻変動を漏れなくチェッ
クすることができる。

【００４９】さらに、本実施の形態係る地震予測システ
ムによれば、Ｘ，Ｙ，Ｚ座標毎に求めた前記観測基準点
と測定点との２点間における距離の伸縮率の経時変化に
基づいて観測点における地殻プレートに加わる応力が引
張応力から圧縮応力に変化する時点を求め、該時点を基
準に、その時点までに前記観測点における地殻プレート
に加わっていた前記引張応力による前記距離の伸縮率の
時間変化率の大きさに基づいて地震発生時期の予測を行
うようにしたので、精確に地殻変動を把握でき、かつ的
確に地震予測を行うことができる。

【００５０】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、地殻プ
レート境界での地殻変動を観測する際に前記地殻プレー
ト境界における異なる地殻プレート上に観測基準点と測
定点とを設定し、該観測基準点と測定点との２点間にお
ける距離を定期的に観測し、該定期的に観測された前記
観測基準点と測定点との２点間における距離から、該距
離の伸縮率を求め、該伸縮率の経時変化に基づいて地震
予測を行うようにしたので、プレート境界での地殻変動
が発生した場合に、観測対象としているプレート自体が
移動したのか、測定点のみが移動したのかを明確に判別
でき、それゆえ精確に地殻変動を把握でき、かつ的確に
地震予測を行うことができる。

【００５１】請求項２に記載の発明によれば、ＧＰＳを
用いて地球の重心を原点とするＸ，Ｙ，Ｚ座標につい
て、前記観測基準点と測定点との間の距離を定期的に観
測し、該観測結果に基づいてＸ，Ｙ，Ｚ座標毎に前記観
測基準点と測定点との２点間における距離の伸縮率を算
出することにより行うようにしたので、地殻プレート境
界での地殻変動を漏れなくチェックすることができる。

【００５２】請求項３に記載の発明によれば、Ｘ，Ｙ，
Ｚ座標毎に求めた前記観測基準点と測定点との２点間に
おける距離の伸縮率の経時変化に基づいて観測点におけ
る地殻プレートに加わる応力が引張応力から圧縮応力に
変化する時点を求め、該時点を基準に、その時点までに
前記観測点における地殻プレートに加わっていた前記引
張応力による前記距離の伸縮率の時間変化率の大きさに
基づいて地震発生時期の予測を行うようにしたので、精
確に地殻変動を把握でき、かつ的確に地震予測を行うこ
とができる。

【００５３】請求項４に記載の発明によれば、地殻プレ
ート境界での地殻変動を観測する際に前記地殻プレート
境界における異なる地殻プレート上に設定された観測基
準点と測定点との２点間における距離を定期的に観測す
る測定手段と、前記測定手段により観測された観測結果
に基づいて前記観測基準点と測定点との２点間における
距離の伸縮率を算出する演算手段と、前記演算手段によ
り演算された前記観測基準点と測定点との２点間におけ
る距離の伸縮率の経時変化に基づいて地震発生時期の予
測を行う判定手段とを有するので、プレート境界での地
殻変動が発生した場合に、観測対象としているプレート
自体が移動したのか、測定点のみが移動したのかを明確
に判別でき、それゆえ精確に地殻変動を把握でき、かつ
的確に地震予測を行うことができる。

【００５４】請求項５に記載の発明によれば、前記測定
手段は、ＧＰＳを用いて地球の重心を原点とするＸ，
Ｙ，Ｚ座標について、前記観測基準点と測定点との間の
距離を定期的に観測し、前記演算手段は、前記測定手段
の観測結果に基づいてＸ，Ｙ，Ｚ座標毎に前記観測基準
点と測定点との２点間における距離の伸縮率を算出する
ので、地殻プレート境界での地殻変動を漏れなくチェッ
クすることができる。

【００５５】請求項６に記載の発明によれば、前記判定
手段は、前記Ｘ，Ｙ，Ｚ座標毎に求めた前記観測基準点
と測定点との２点間における距離の伸縮率の経時変化に
基づいて観測点における地殻プレートに加わる応力が引
張応力から圧縮応力に変化する時点を求め、該時点を基
準に、その時点までに前記観測点における地殻プレート
に加わっていた前記引張応力による前記距離の伸縮率の
時間変化率の大きさに基づいて地殻変動を把握し、地震
発生時期の予測を行うので、精確に、かつ的確に地震予
測を行うことができる。

【００５６】請求項７に記載の発明によれば、地殻変動
の観測結果に基づいて地震発生の予測を行うための地震
予測プログラムであって、地殻プレート境界での地殻変
動を観測する際に前記地殻プレート境界における異なる
地殻プレート上に設定された観測基準点と測定点との２
点間における距離を定期的に観測する第１のステップ
と、前記第１のステップにより観測された観測結果に基
づいて前記観測基準点と測定点との２点間における距離
の伸縮率を算出する第２のステップと、前記第２のステ
ップにより演算された前記観測基準点と測定点との２点
間における距離の伸縮率の経時変化に基づいて地震発生
時期の予測を行う第３のステップとをコンピュータに実
行させるための地震予測プログラムをコンピュータ読み
取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録さ
れたプログラムコンピュータシステムに読み込ませ、実
行することにより、プレート境界での地殻変動が発生し
た場合に、観測対象としているプレート自体が移動した
のか、測定点のみが移動したのかを明確に判別でき、そ
れゆえ精確に地殻変動を把握でき、かつ的確に地震予測
を行うことができる地震予測システムの機能を実現する
ことができる。

【００５７】請求項８に記載の発明によれば、請求項７
に記載の地震予測プログラムにおいて、前記第１のステ
ップでは、ＧＰＳを用いて地球の重心を原点とするＸ，
Ｙ，Ｚ座標について、前記観測基準点と測定点との間の
距離を定期的に観測し、前記第２のステップでは、前記
測定手段の観測結果に基づいてＸ，Ｙ，Ｚ座標毎に前記
観測基準点と測定点との２点間における距離の伸縮率を
算出するようにしたので、この地震予測プログラムをコ
ンピュータシステムに読み込ませ、実行することによ
り、地殻プレート境界での地殻変動を漏れなくチェック
することができる地震予測システムの機能を実現するこ
とができる。

【００５８】請求項９に記載の発明によれば、請求項８
に記載の地震予測プログラムにおいて、前記第３のステ
ップでは、前記Ｘ，Ｙ，Ｚ座標毎に求めた前記観測基準
点と測定点との２点間における距離の伸縮率の経時変化
に基づいて観測点における地殻プレートに加わる応力が
引張応力から圧縮応力に変化する時点を求め、該時点を
基準に、その時点までに前記観測点における地殻プレー
トに加わっていた前記引張応力による前記距離の伸縮率
の時間変化率の大きさに基づいて地震発生時期の予測を
行うので、精確に地殻変動を把握でき、かつ的確に地震
予測を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態に係る地震予測システム
の構成を示すブロック図。

【図２】 時空間三角網平均による宇宙測量法を説明す
るためのＧＰＳシステムの概要図。

【図３】 図１に示した本発明の実施の形態に係る地震
予測システムにおける位置測定装置の具体的構成を示す
ブロック図。

【図４】 図１に示した本発明の実施の形態に係る地震
予測システムの動作を示すフローチャート。

【図５】 図１に示した本発明の実施の形態に係る地震
予測システムにおける判定部により作成された地殻プレ
ート上の測定点における伸縮率の経時変化特性の一例を
示す特性図。

【図６】 図１に示した本発明の実施の形態に係る地震
予測システムの判定部により作成された地震予測の内容
を示す図。

【図７】 日本列島の各地における地殻変動の測定例を
示す図。

【符号の説明】

１０ 操作部 １１ 距離測定部（測定手段） １２ 位置測定装置 １３ メモリ １４ 距離演算部 ２０ 記憶部 ３０ 伸縮率演算部（演算手段） ４０ 判定部（判定手段） ５０ 表示部 ６０ プリンタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 501451831 株式会社 土木情報サービス 東京都港区赤坂２−５−１ 東邦ビルディ ング８階 (72)発明者 山口 範洋 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 荒木 春視 埼玉県所沢市小手指町３−18−１ 西部小 手指ハイツＰ101 Ｆターム(参考） 5J062 AA01 BB08 CC07 EE04

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地殻変動の観測結果に基づいて地震発生
   の予測を行う地震予測方法において、 地殻プレート境界での地殻変動を観測する際に前記地殻
   プレート境界における異なる地殻プレート上に観測基準
   点と測定点とを設定し、該観測基準点と測定点との２点
   間における距離を定期的に観測し、該定期的に観測され
   た前記観測基準点と測定点との２点間における距離か
   ら、該距離の伸縮率を求め、該伸縮率の経時変化に基づ
   いて地震予測を行うことを特徴とする地震予測方法。
2. 【請求項２】 ＧＰＳを用いて地球の重心を原点とする
   Ｘ，Ｙ，Ｚ座標について、前記観測基準点と測定点との
   間の距離を定期的に観測し、該観測結果に基づいてＸ，
   Ｙ，Ｚ座標毎に前記観測基準点と測定点との２点間にお
   ける距離の伸縮率を算出することを特徴とする請求項１
   に記載の地震予測方法。
3. 【請求項３】 前記Ｘ，Ｙ，Ｚ座標毎に求めた前記観測
   基準点と測定点との２点間における距離の伸縮率の経時
   変化に基づいて観測点における地殻プレートに加わる応
   力が引張応力から圧縮応力に変化する時点を求め、該時
   点を基準に、その時点までに前記観測点における地殻プ
   レートに加わっていた前記引張応力による前記距離の伸
   縮率の時間変化率の大きさに基づいて地震発生時期の予
   測を行うことを特徴とする請求項２に記載の地震予測方
   法。
4. 【請求項４】 地殻変動の観測結果に基づいて地震発生
   の予測を行う地震予測システムであって、 地殻プレート境界での地殻変動を観測する際に前記地殻
   プレート境界における異なる地殻プレート上に設定され
   た観測基準点と測定点との２点間における距離を定期的
   に観測する測定手段と、 前記測定手段により観測された観測結果に基づいて前記
   観測基準点と測定点との２点間における距離の伸縮率を
   算出する演算手段と、 前記演算手段により演算された前記観測基準点と測定点
   との２点間における距離の伸縮率の経時変化に基づいて
   地震発生時期の予測を行う判定手段と、 を有することを特徴とする地震予測システム。
5. 【請求項５】 前記測定手段は、ＧＰＳを用いて地球の
   重心を原点とするＸ，Ｙ，Ｚ座標について、前記観測基
   準点と測定点との間の距離を定期的に観測し、 前記演算手段は、前記測定手段の観測結果に基づいて
   Ｘ，Ｙ，Ｚ座標毎に前記観測基準点と測定点との２点間
   における距離の伸縮率を算出することを特徴とする請求
   項４に記載の地震予測システム。
6. 【請求項６】 前記判定手段は、前記Ｘ，Ｙ，Ｚ座標毎
   に求めた前記観測基準点と測定点との２点間における距
   離の伸縮率の経時変化に基づいて観測点における地殻プ
   レートに加わる応力が引張応力から圧縮応力に変化する
   時点を求め、該時点を基準に、その時点までに前記観測
   点における地殻プレートに加わっていた前記引張応力に
   よる前記距離の伸縮率の時間変化率の大きさに基づいて
   地震発生時期の予測を行うことを特徴とする請求項５に
   記載の地震予測システム。
7. 【請求項７】 地殻変動の観測結果に基づいて地震発生
   の予測を行うための地震予測プログラムであって、 地殻プレート境界での地殻変動を観測する際に前記地殻
   プレート境界における異なる地殻プレート上に設定され
   た観測基準点と測定点との２点間における距離を定期的
   に観測する第１のステップと、 前記第１のステップにより観測された観測結果に基づい
   て前記観測基準点と測定点との２点間における距離の伸
   縮率を算出する第２のステップと、 前記第２のステップにより演算された前記観測基準点と
   測定点との２点間における距離の伸縮率の経時変化に基
   づいて地震発生時期の予測を行う第３のステップと、を
   コンピュータに実行させるための地震予測プログラム。
8. 【請求項８】 前記第１のステップでは、ＧＰＳを用い
   て地球の重心を原点とするＸ，Ｙ，Ｚ座標について、前
   記観測基準点と測定点との間の距離を定期的に観測し、 前記第２のステップでは、前記測定手段の観測結果に基
   づいてＸ，Ｙ，Ｚ座標毎に前記観測基準点と測定点との
   ２点間における距離の伸縮率を算出することを特徴とす
   る請求項７に記載の地震予測プログラム。
9. 【請求項９】 前記第３のステップでは、前記Ｘ，Ｙ，
   Ｚ座標毎に求めた前記観測基準点と測定点との２点間に
   おける距離の伸縮率の経時変化に基づいて観測点におけ
   る地殻プレートに加わる応力が引張応力から圧縮応力に
   変化する時点を求め、該時点を基準に、その時点までに
   前記観測点における地殻プレートに加わっていた前記引
   張応力による前記距離の伸縮率の時間変化率の大きさに
   基づいて地震発生時期の予測を行うことを特徴とする請
   求項８に記載の地震予測プログラム。