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新規研究課題提案書「GIS技術を利用した地殻変動解析手法に関する研究」

提案課・室名
問合せ先


 
課・室名:地理地殻活動研究センター地殻変動研究室
所在地:茨城県つくば市北郷1番
TEL:0298-64-6925   FAX:0298-64-2655
担当者名:村上 亮   矢来 博司
研究課題名 GIS技術を利用した地殻変動解析手法に関する研究
研究制度名 特別研究
研究期間 平成13年4月 ~ 平成16年3月
(1) 課題分類

防災・環境保全に貢献する研究開発
地球と国土に関する科学に寄与する研究開発
(2) 研究開発の背景・必要性

 地殻変動は、地震や火山活動と密接な関係を有しているが、その成因は様々であり、その現れ方も断層運動、地盤の隆起、沈降、褶曲等、様々である。一方地殻変動は、時間を含めて4次元的な現象であり、空間的にも複雑なパターンを示す場合もある。地殻変動の表現方法は、ベクトル、歪み図、上下変動等の等高線表示と多様であるが、それぞれ地殻変動の一面を表しているにすぎず、総合的に一目で理解する便利な方法がない。現在はGPS連続観測、合成開口レーダーによる面的把握等、測定手法が飛躍的に進歩している一方で、観測された地殻変動の全体像を一目で理解する手法において、進化した情報技術を十分に活用できていない。そのことが、地殻変動研究の効率化の妨げになっており、また次々とアイデアを便利に試すツールが無いことも、革新的なアイデアを着想することの阻害要因のひとつとなっている。
 地殻変動は、時間とともに変化する3次元的な変動現象であって、それらの成因、地震、火山活動との関連を十分理解するためには、地質学的な諸条件との関連、地形との相関等、様々な関連する情報との、比較、重ね合わせ、相関処理等の解析が必要である。
 現在の地殻変動研究では、必要に応じてこれらの処理が断片的に実施されているが、研究上の試行錯誤の過程で生ずる様々なアイデアを試し、取捨選択していくことに多大な労力と時間がかかっている。
 最近急速に発展した情報解析技術であるGISは、さまざまな地理的な情報を同一のプラットフォーム上で、自由に比較、重ね合わせ、相関、差分、微分等の高度な解析処理を可能とするため、これを利用することによって従来は難しかった様々な高度な地殻変動解析を効率的に行える期待がある。
 この研究では、GISがもたらした高度な地理的情報解析機能を地殻変動研究に応用し、地殻変動研究の新しい手法を開拓するための研究を行うものである。

(3) 研究開発の目的・目標

大目標
 ・GIS技術を有効に地殻変動研究に応用する方法を確立する。

個別目標
 ・様々な地殻変動情報(GPS、衛星写真、シミュレーション結果等)のGISへの入力方法の最適化
 ・異種の地殻変動情報のGIS上での 比較、相関、差分、空間微分等の解析処理手法の最適化
 ・地形、地質、活断層、褶曲等の関連情報と地殻変動情報とのGIS上での比較、相関、差分、等の解析処理手法の最適化
 ・それぞれの時間変化情報の解析手法の最適化
 ・地殻変動の表示方法の最適化(鳥瞰図との重ね合わせ等)

(4)研究開発の内容

 これまでのGISは汎用性が高いものの、地殻変動研究用に最適化された仕様とはなっていない。従って、異種の地殻変動情報に関して比較したり、地形、地質、活断層、褶曲等の地殻変動情報と比較、相関、差分、微分等の解析処理手法が行えるように最適化したGISシステムを構築する。これらの機能を利用し、各種の高度な解析を可能とすることで、地殻変動研究者がさまざまなアイデアを簡単にチェックし検証することを実現できるシステムを構築する。また、研究結果を最も効果的に可視化し、第三者に理解しやすい出力が簡単にできるシステムとする。

(5) 研究開発の種類

基礎研究、 技術開発

(6) 現在までの開発段階
 その他(萌芽的段階)
・現在は、個々の目的に応じてその都度各種データを比較しているが、統一された標準的な方法にまで系統化していない。

(7) 想定される成果と活用方針

(1) 我が国で進行している地殻変動に関する理解の高度化
(2) 地殻変動解析手法の新しい研究手法として確立

(8) 研究に協力が見込まれる機関名

特に、特定の機関は想定していないが、研究が進展してゆく段階で、地殻変動の研究機関、例えば、大学、気象庁、国立防災科学技術研究所等とは、データの交換、比較討論を実施してゆくことが予想される。

(9) 関係部局等との調整

 

(10) 備考

 特になし。

GIS技術を利用した

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