[S-CG55] 地震動・地殻変動・津波データの即時把握・即時解析・即時予測

[SCG55-04] リアルタイムPPPを用いた震源断層モデル推定システムの開発

*大野 圭太郎¹、多田 直洋¹、阿部 聡¹、髙松 直史¹、村松 弘規¹、川元 智司¹ (1.国土交通省国土地理院)

キーワード：GNSS、REGARD、MADOCA、PPP、GEONET

国土地理院では、日本全国のGNSS連続観測網（GEONET）のデータをリアルタイム解析し、地震発生時に有限断層モデルを即時推定する、電子基準点リアルタイム解析システム（REGARD）を運用している。リアルタイムGNSS解析は長周期成分が卓越する大地震に対しても安定した感度を持つため、REGARDはそのような大地震の規模と断層面の広がりの即時的な把握と、それを活用した津波予測の支援を目的としている。

現行のREGARDでは1点の電子基準点をRTK測位の固定点に設定し、その他の全電子基準点との間で放射状の基線を組むため、全基線の測位が固定点の観測状態に依存してしまう問題がある。仮に固定点の観測が停止した場合、全基線の測位精度が悪化する他、固定点で物理的な変動や解析上のノイズが生じた場合には、全基線の測位に系統的な見かけ変動として波及し、断層推定結果に悪影響を及ぼす。この影響を低減するためREGARDでは、異なる固定点を設けた独立なクラスターを並行運用し、さらに、得られた地殻変動データの品質を自動的に評価する仕組みを構築したが、システム全体の堅牢性を根本的に向上させるには、固定点に依存する測位手法自体の改善が望ましい。

これらを背景として国土地理院では、精密単独測位（PPP）を用いた震源断層モデル推定システムの開発を進めている。PPPは各観測点において独立な測位が可能であるため、RTK測位が持つ固定点に依存する問題を持たない。一方で、2つの観測点を用いることによる測位精度の向上（二重位相差による時計誤差のキャンセル等）がなくなるため、リアルタイムPPPを現行REGARDに近い数cmの精度で実現するためには、精密かつ時間分解能の高い衛星軌道・衛星時計情報（精密暦）やそれに基づく補正情報が必要となる。そこで、開発中のシステムでは、現行REGARDでは外部データに依存している精密暦や補正情報を自前で生成する処理を新たに含めることとした。精密暦及び補正情報の生成には、宇宙航空研究開発機構（JAXA）から提供を受けた、マルチGNSS対応高精度軌道時刻推定ツール（MADOCA）を利用した。

全電子基準点でリアルタイムPPPを実施し、測位精度及び断層モデル推定の安定性の評価を実施したところ、REGARDが地震時の地殻変動を見積もる時間スケール（5分程度）においては、リアルタイムPPPの精度はRTK測位と同程度であった。一方で、推定した精密暦に起因するノイズが、系統的な見かけの変動として存在することが確認された。この見かけ変動は地域性が小さく全国的に発生することから、震央から遠地の観測点の変動量を用いてトレンドを推定することで、自動的なトレンド除去を試みた。また、測位リセット等による極端なノイズが発生した観測点を断層モデル推定から除外するために、測位誤差を用いたノイズ抽出処理の導入を試みた。本発表では、これらの処理を施して得られる地殻変動場の安定性及び、過去の沖合地震（2003年十勝沖地震、2011年東北地方太平洋沖地震、2011年茨城県沖地震）への適用結果について報告する。