JP2018054339A - 震源情報可視化システム及び震源情報可視化方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】一定の期間内に発生した地震について、規模、震源位置、発生日時及びその震源位置の地表面からの深さの情報を、震源情報として取得する。そして、取得した震源情報から、指定された座標範囲の震源情報を読出し、それぞれの震源情報の震源位置と深さに対応した座標位置を、3次元空間内にプロットした3次元震源分布画像を生成する。その3次元震源分布画像の表示などで、利用者に提示する。震源情報を選ぶ期間や座標位置の範囲などを選択することで、様々な条件での地震の発生状況を表示できるようになる。
【選択図】図10
Description
特許文献1には、航空機で撮影した地上の画像から、地表面の断層を検出する手法が記載されている。
例えば、本震と思われる地震から特性時間(たとえば、1週間後)までに発生した地震の情報からすべり面を特定した場合と、本震と思われる地震から特性時間の2倍(2週間後)までに発生した地震の情報からすべり面を特定した場合とでは、すべり面の位置が相違する可能性がある。従来は、解析を行う者が、解析に使用する地震情報の時間的な範囲や地域的な範囲を決めて、その条件ですべり面を求めるようにしていた。しかしながら、実際にはどの地震が本当に余震であるのかを判断することは非常に難しく、決めた条件が本当に正しいかどうかの検証は、容易にはできないという問題があった。
また、地震の発生状況によっては、複数のすべり面の影響で地震が発生することもあるが、そのような複数のすべり面が影響しているのか否かを、簡単に検証することも困難であった。
地震情報収集部は、地震情報のデータベースから、定期的に地震情報を収集する。地震情報のデータベースは、例えばインターネット上で公開されているデータベースを利用する。利用者が作成した、または指定したデータベースを追加で入力する場合も、ここで収集する。
地震情報蓄積部は、地震情報収集部が収集した地震情報を記憶する。
地震情報検索部は、地震情報取得部から指定される条件に従って、地震情報蓄積部に記憶された地震情報を検索する。
地震情報取得部は、読出し範囲設定部により指定される条件に従って、地震情報検索部に地震情報の検索を指示し、その検索結果を震源情報として取得する。
読出し範囲設定部は、地震の発生日時、地震の震源の座標位置、震源の深さ、及び地震の規模といった、地震情報取得部が取得する震源情報の取得条件を設定する。
3次元画像生成部は、地震情報取得部が取得した震源情報に含まれるそれぞれの震源の位置と深さに対応した座標位置を、3次元空間内にプロットした3次元震源分布画像を生成する。
表示条件設定部は、3次元画像生成部が生成する3次元震源分布画像の表示条件を設定する。
提示部は、3次元画像生成部が生成した3次元震源分布画像を提示する。
(a)インターネット上で公開されている地震情報のデータベースから、定期的に地震情報を収集する地震情報収集処理および利用者指定データベースの地震情報収集処理
(b)地震情報収集処理が収集した地震情報を記憶する地震情報蓄積処理
(c)地震情報取得処理から指定される条件に従って、地震情報蓄積処理により記憶された地震情報を検索する地震情報検索処理
(d)読出し範囲設定処理により指定される条件に従って、地震情報検索処理に地震情報の検索を指示し、その検索結果を震源情報として取得する地震情報取得処理
(e)地震の発生日時、地震の震源の座標位置、震源の深さ、及び地震の規模といった、地震情報取得処理が取得する震源情報の取得条件を設定する読出し範囲設定処理
(f)地震情報取得処理により取得した震源情報に含まれるそれぞれの震源の位置と深さに対応した座標位置を、3次元空間内にプロットした3次元震源分布画像を生成する3次元画像生成処理
(g)3次元画像生成処理により生成する3次元震源分布画像の表示条件を設定する表示条件設定処理
(h)3次元画像生成処理により生成した3次元震源分布画像を提示する提示処理
[1.システム構成例]
図1は、本例の震源情報可視化システム100の機能的な構成を示す機能ブロック図である。
震源情報可視化システム100は、サーバー装置110とクライアント装置120とで構成される。サーバー装置110は、地震情報収集部111を備え、ネットワークNを経由して、定期的に、例えば1日1回、地震情報データベース10にアクセスして、最新の地震情報を取得する地震情報収集処理を行う。定期的に最新情報を取得するのは一例であり、一括してデータを収集してもよい。
地震情報データベース10としては、例えば気象庁が過去の地震情報を蓄積して、インターネット上で公開しているデータベースを利用する。また、地震情報収集部111は、利用者指定の特定のデータベースを使用したり、あるいは利用者自身が入力したデータセットをデータベースとして用意して、利用してもよい。
地震情報収集部111は、取得したそれぞれの地震情報を、地震情報蓄積部112に記憶する。本例の震源情報可視化システム100では、この地震情報蓄積部112に記憶された地震情報で示される震源を表示して利用者に提示する処理が行われる。
なお、表示モードの設定によっては、3次元震源分布画像を表示する際に、距離や深さなどの値、緯度値、経度値を表示するようにしてもよい(後述する図6,図7参照)。
また、ここでは上面を地表面と称するが、後述する設定画面は、深さの表示範囲として、上面を標高0m以外の面としたときに、画像内に表示される地表面が標高0m以外の面となる場合もある。
震源位置を示す印の表示形態についても、表示条件設定部124からの指示で設定される。本例の場合には、3次元画像生成部123が3次元空間の内部に震源位置をプロットする場合、例えばそれぞれの震源を球体(円形)の印で示す。この場合、円形の球体の印のサイズや表示色が、表示条件設定部124で設定した条件により決まる。例えば、地震のマグニチュードが大きいほど、大きい球体の印とする。あるいは、地震が発生した日付や期間ごとに異なる色の球体の印とする。あるいはまた、震源位置の深さによって、異なる色の球体の印とする。
この近似平面を求めることは、地震により発生したすべり面(断層面)を推定することに相当する。これらの表示を行う条件についても、設定画面から利用者が設定することが可能である。
さらにまた、3次元震源分布画像内の特定の震源位置の印(球体)が、利用者による画面のクリックなどで選択されたときには、その座標位置の震源についての詳細情報(マグニチュードの値、発生日時、緯度、経度、深さなど)を文字や数字で直接表示することができる。
これらの表示形態の具体な例については、図6以降の表示例で後述する。
図2は、本例の震源情報可視化システム100に適用されるコンピューター装置のハードウェア構成例を示す。
図1に示す震源情報可視化システム100のサーバー装置110及びクライアント装置120は、それぞれコンピューター装置Cにより構成される。クライアント装置120を構成するコンピューター装置としては、スマートフォンやタブレット端末などの、様々な形態の情報処理装置が含まれる。
ディスプレイC7は、コンピューター装置Cにより実行した処理結果を表示する。ここでは、CPU C1の制御で作成された3次元震源分布画像がディスプレイC7に表示される。
図3は、本例の震源情報可視化システム100が3次元震源分布画像を作成する際の処理の流れを示すフローチャートである。
まず、震源情報可視化システム100の読出し範囲設定部122が、3次元震源分布画像を作成する際に使用する地震情報を読出す条件として、表示日時範囲を設定する(ステップS11)。
次に、読出し範囲設定部122は、3次元震源分布画像として震源を表示する範囲(座標位置)を設定する読み出し範囲設定処理を行う(ステップS12)。
そして、表示条件設定部124は、表示色閾値の設定(ステップS15)、及びグラデーションの設定(ステップS16)を、それぞれ設定画面上での利用者による入力に基づいて行う。
次に、3次元画像生成部123は、読出し範囲設定部122により設定された条件の地震情報を地震情報蓄積部112から読出す。そして、表示条件設定部124は、設定された条件を表示形態とする指示を3次元画像生成部123に対して行う。なお、ステップS11からステップS16の処理については、上述した順序に限らない。つまり、いずれの順序で処理してもよく、図3のフローチャートに示す順序はあくまでも一例を示したに過ぎない。
このようにして描画された3次元震源分布画像は、表示部125に表示されるとともに、出力部126からプリントなどの出力処理が行われ、利用者に提示される。
図4は、3次元震源分布画像を生成する際の各項目の設定画面の例である。
この設定画面は、表示部125に表示される画面であり、画面内の各設定項目の入力は、利用者の操作により行われる。
図4に示す設定画面には、上から順に、日付の範囲の入力箇所、緯度の範囲の入力箇所、経度の範囲の入力箇所、深さの範囲の入力箇所、マグニチュードの入力箇所、表示色閾値の値の入力箇所、近似平面の表示の有無の入力箇所、及びグラデーションのモードの選択箇所が設けられている。
緯度及び経度の範囲の入力箇所は、3次元震源分布画像内にプロットされ地震の緯度及び経度の範囲を指示する。図4では、緯度(北緯)として31°から35°の範囲、経度(東経)として129°から133°の範囲を設定した例を示す。
マグニチュードの範囲の入力箇所は、三次元空間の内部にプロットされる地震のマグニチュードの範囲を指示する。図4では、マグニチュードの範囲の指示を行わない例を示し、この場合には、地震情報として得られた全てのマグニチュードの地震が表示される。
近似平面の表示の有無の入力箇所は、近似平面を表示する指示があるとき、チェック有りになり、近似平面を表示する指示がないときには、チェック無しになる。
グラデーションのモードの選択箇所は、日付による色分けモード、マグニチュードによる色分けモード、深さによる色分けモードのいずれか1つのモードでの表示が選択される。図4では、日付による色分けモードを設定した例を示している。
図4には示さないが、設定画面において、距離,深さ,緯度,経度などの数値の表示を行うか否かの選択や、地図の表示を行うか否かの選択、地図の種類の選択、緯度経度深さのスケールを合わせるか否かの選択等を行うようにしてもよい。
3次元画像生成部123は、表示条件設定部124からの指示に基づいて、3次元空間を見るアングルを任意の方向に設定することにより、3次元震源分布画像を生成することができる。
図5A,B,Cは、それぞれ別のアングルで3次元空間を見た場合の例を示す。なお、図5では、3次元空間の表示形態を示し、震源を示す印はプロットされていない。
図5Aは、3次元空間の地表面P1を真上から見たアングルである。地表面P1には、該当する範囲の地図mが表示されている。また、南Sと北Nの方向を示すラインと、東Eと西Wの方向を示すラインが、地表面P1内に表示される。なお、図5Aでは、地表面P1は最深面と重なっている。
この状態では、地表面P1と最深面P2とが、上下に離れてほぼ同じ形状で表示され、その地表面P1と最深面P2との間に、地震情報で示される震源位置がプロットされる。地表面P1には、南Sと北Nの方向を示すライン、東Eと西Wの方向を示すライン、及び地図mが表示される。
また、地表面P1の中心位置と最深面P2の中心位置を貫通する鉛直軸Zが表示される。
なお、図5Bは、近似平面P3の一例を示した図である。この近似平面P3は、画像中に表示された全ての震源の座標位置からの距離が最小となる位置とした、震源の集合を最も良く表した平面であり、図5Bに示す表示位置はあくまでも一例である。
この状態では、地表面P1と最深面P2とが、相互に反転した台形形状で表示され、その地表面P1と最深面P2との間に、地震情報で示される震源位置がプロットされる。地表面P1には、南Sと北Nの方向を示すライン、東Eと西Wの方向を示すライン、鉛直軸Z、及び地図mが表示される点は、図5Bのアングルと同じである。この図5Cの例も、近似平面P3の一例である。
図6〜図13は、実際の震源分布を示す3次元震源分布画像の例を示した図である。図6〜図13の3次元震源分布画像200a〜200hでは、ライン201は、図5に示した東Eと西Wの方向を示すラインであり、ライン202は、図5に示した南Sと北Nの方向を示すラインである。
また、図6〜図13の例では、各画像200a〜200hの右隅に、震源を表示する日時の範囲を設定するスライダ210と、そのスライダ210内の日時の始点のノブ211及び終点のノブ212を示している。
なお、図6〜図13の3次元震源分布画像200a〜200hでは、地表面P1での地図(地形)の表示形態として、地形を薄く表示した形態としたが、より明確に地形や地図が分かる表示形態としてもよい。この地図(地形図)の表示を行う際には、既に知られた活断層マップなどから取得した断層の位置を表示するようにしてもよい。
平成28年熊本地震の経緯について簡単に説明すると、2016年4月14日21時26分に、深さ11km,マグニチュード6.5の前震と解釈できる地震があり、その後の2016年4月16日1時25分に、深さ12km,マグニチュード7.3の本震があった。
なお、図6〜図10では、日付による色分けモードを設定した状態を示し、地震が発生した日付ごとに異なる色(図面上では異なる濃さ)で、各球体の印を表示させている。
また、図7に示す3次元震源分布画像200bは、利用者によるクリックなどの操作で、1つの印e1が選択されたときの震源の詳細の表示例を示す。すなわち、印e1が選択された場合、3次元震源分布画像200bは、印e1に該当する震源の詳細(マグニチュードの値、発生日付及び時刻、緯度及び経度、深さ等)を、文字及び数字で印e1の脇に表示している。この震源の詳細表示は、画像中のいずれの震源についても可能である。また、図7以外の他の表示(図6、図8−図13に示す表示)を行った場合にも、震源の選択操作で、該当する詳細表示が行われる。
図8で新たに加わった印e3が、本震の位置を示すものである。図8の画像200cと図7の画像200bを比較すると分かるように、本震の直後には多数の余震が発生していることが分かる。
このように本震発生から約1日の経過で、さらに余震が増えていく状態が、図9に示す3次元震源分布画像200dから分かる。
この図10から分かるように、マグニチュード6を超える3つの地震の印e1,e2,e3の周囲に、多数の余震が発生した状況が分かる。ここで、発生した余震の日付ごとに印の色(濃さ)が異なると共に、その印の球体の大きさが地震の規模(マグニチュード)に対応しているため、1日ごとにどの程度の余震がどの位置や深さで発生したかが評価できるようになる。
地震の発生位置が、2つのグループGa,Gbに分かれているということは、この2つのグループGa,Gbが、別の断層で起きた破壊による誘発地震である可能性が高いと評価することができる。
また、各地震の発生状況から、断層破壊がどの程度の深さでどの程度生じたかについても評価できるようになる。
この図11に示す3次元震源分布画像200fから、各地震の深さを評価することができる。
この近似平面P3は、各震源の位置を近似して求めた平面であり、図12のように真上から見た平面図の震源分布画像200fでは、近似平面P3は直線として表示される。一方、立体的に近似平面P3を見た場合には、近似平面P3の地下空間内での配置状態が分かるようになる。この近似平面P3から、地震により生じた断層の評価ができるようになる。
なお、図12及び図13の例は、表示範囲全体から近似平面P3を求めた例であるが、例えば図10で説明したそれぞれのグループGa、Gbごとの地震の表示範囲を設定して、表示範囲ごとの近似平面P3を表示させる処理を行うこともできる。このように表示範囲ごとの近似平面P3を表示することにより、より実際の断層の位置に近い近似平面P3を表示させることができる。
したがって、本例によると、地震により生じた地下の断層を適切に評価できるようになる。なお、画面上で、それぞれ異なる条件で得た複数の近似平面を同時に表示するようにして、それぞれの近似平面の比較や評価ができるようにしてもよい。
なお、図6から図13のそれぞれの図に示した3次元震源分布画像の表示例はあくまでも一例であり、その他の表示形態としてもよい。すなわち、図6〜図13の例では、各震源の位置に、マグニチュードの値に対応した球体を印として配置した画像としたが、その他の印を配置した画像としてもよい。マグニチュードの値に対応して球体の大きさを変化させる点についても一例であり、その他の表示形態で、マグニチュードなどの地震の規模が分かるようにしてもよい。
Claims (7)
- 地震情報のデータベースから地震情報を収集する地震情報収集部と、
前記地震情報収集部が収集した地震情報を記憶する地震情報蓄積部と、
前記地震情報蓄積部に記憶された地震情報を検索する地震情報検索部と、
前記地震情報検索部に地震情報の検索を指示し、その検索結果を震源情報として取得する地震情報取得部と、
前記地震情報取得部が取得する震源情報の取得条件を設定する読出し範囲設定部と、
前記地震情報取得部が取得した震源情報に含まれるそれぞれの震源の位置と深さに対応した座標位置を、3次元空間の内部にプロットした3次元震源分布画像を生成する3次元画像生成部と、
前記3次元画像生成部が生成する3次元震源分布画像の表示条件を設定する表示条件設定部と、
前記3次元画像生成部が生成した前記3次元震源分布画像を提示する提示部とを備えた
震源情報可視化システム。 - 前記3次元画像生成部は、前記3次元空間として、前記表示条件設定部により設定された深さの地表面と最深面との間に形成される3次元空間とし、前記3次元震源分布画像内に、地表面及び最深面を表示するようにした
請求項1に記載の震源情報可視化システム。 - 前記震源情報から得たそれぞれの地震の規模に応じて、前記3次元震源分布画像内の各震源位置を示す印のサイズ又は表示形態を変更するようにした
請求項1又は2に記載の震源情報可視化システム。 - 前記震源情報から得たそれぞれの地震の震源位置の深さに応じて、前記3次元震源分布画像内の各震源位置を示す印の表示形態を変更するようにした
請求項1又は2に記載の震源情報可視化システム。 - 前記震源情報から得たそれぞれの地震の発生日又は時間に応じて、前記3次元震源分布画像内の各震源位置を示す印の表示形態を変更するようにした
請求項1又は2に記載の震源情報可視化システム。 - 前記3次元画像生成部は、3次元空間内にプロットした複数の震源位置から求めた近似平面を、3次元震源分布画像に加えるようにした
請求項1〜5のいずれか1項に記載の震源情報可視化システム。 - 地震情報のデータベースから地震情報を収集する地震情報収集処理と、
前記地震情報収集処理が収集した地震情報を記憶する地震情報蓄積処理と、
前記地震情報蓄積処理により記憶された地震情報を検索する地震情報検索処理と、
前記地震情報検索処理に地震情報の検索を指示し、その検索結果を震源情報として取得する地震情報取得処理と、
前記地震情報取得処理により取得した震源情報が取得する震源情報の取得条件を設定する読出し範囲設定処理と、
前記地震情報取得処理により取得した震源情報に含まれるそれぞれの震源の位置と深さに対応した座標位置を、3次元空間内にプロットした3次元震源分布画像を生成する3次元画像生成処理と、
前記3次元画像生成処理により生成する3次元震源分布画像の表示条件を設定する表示条件設定処理と、
前記3次元画像生成処理により生成した前記3次元震源分布画像を提示する提示処理とを含む
震源情報可視化方法。
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200616 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20201208 |