[S-SS10] 強震動・地震災害

[SSS10-12] 強震動観測記録データベースの性能評価手法の検討

*友澤 裕介¹、藤原 広行²、森川 信之²、岩城 麻子²、前田 宜浩²、加藤 研一¹、元木 健太郎¹、鈴木 文乃¹ (1.小堀鐸二研究所、2.防災科学技術研究所)

キーワード：地震ハザード評価、強震動データベース、地震動予測式、性能評価

地震ハザード評価を行うための強震動予測モデル (Ground-Motion Model; GMM) 構築のための基盤となるデータベースの整備が行われている（藤原・他, 2021）．このデータベースは，観測記録のデータベース（森川・他, 2021）と，適切に調整された地下構造モデル等を利用した物理学的な理論モデルに基づく地震波動場シミュレーション (Physics-Based Simulation; PBS) からなるPBSデータベース（岩城・他, 2021）で構成されている．GMMの構築においては，観測記録が不足している超巨大地震や断層近傍の地震動データは，PBSデータベースで補うことを念頭にしている．PBSデータベースによる補完の有効性を判断するためには，まず観測記録のデータベースの性能を定量化して把握する必要がある．本検討では，強震動データベース試作版（森川・他, 2020）のうち，内陸地殻内地震のPGAを対象として，観測記録のデータベースの性能を評価する指標を検討した．

　森川・他（2021）と同様に，観測記録のデータベースにおける地震規模‐断層最短距離空間を小領域に離散化し，各小領域に含まれる観測記録の地震動強さの確率分布の推定精度をデータベースの性能を評価する指標とした．地震動強さの確率分布を評価するにあたり，各観測点の揺れやすさの違いの補正をMorikawa et al. (2008) の手法を参考に行った．ただし，Morikawa et al. (2008) では，既往の地震動予測式に対するサイト係数を評価しているが，本検討では既往の地震動予測式や距離減衰特性の関数形を仮定せずサイト係数を評価できるように一部変更した．距離レンジごとの地震動強さの中央値を地震規模に応じて算出することで関数形を仮定しない経験的な伝播経路特性を評価し，地震間の誤差を考慮して各観測点の揺れやすさを評価した．観測記録が少ない小領域の地震動強さの確率分布は，周辺の小領域のデータも含めて推定した．その際に，地震規模や距離の違いを上記の経験的伝播経路特性で補正し，サイト係数や地震間の誤差も補正した．

　小領域に含まれる確率分布と，小領域周辺のデータも含めて上記の補正を行った確率分布の違いをWasserstein距離で評価することで観測記録のデータベースの性能評価を行った．Wasserstein距離が大きい領域では，現状の観測記録のデータベースのみでは確率分布の推定精度が低いことが示唆され，PBSデータベースの追加が有効であることを示している．また，PBSデータベースの追加によるWasserstein距離の増減を見ることで，その追加の有効性を検討することも考えられる．今後，伝播経路特性の不均質性を考慮に入れた非エルゴード的な分析により，観測記録データベースの性能評価手法の高度化を検討する．

謝辞：本検討は科研費（20H00292）の助成を受けたものである．