(57)【要約】【課題】地震の発生を早期に、かつ正確に判定する地震判定システム及び地震解析方法を提供する。【解決手段】ランダムな地域に分散して設置される複数の観測端末装置と地震解析処理装置とが通信ネットワークにより接続され、地震解析処理装置は、地震計が出力する振動波形情報から地震Ｐ波の検知を推定したときに送信される推定Ｐ波検知情報を複数の観測端末装置から受信した際に、少なくとも二対の組合せの観測端末装置について、各一対の推定Ｐ波検知情報に含まれる推定地震Ｐ波の検知時刻と設置位置情報とから観測端末装置間の距離Ｄと検知時刻の差δを求め、二対の組合せのいずれの一対の観測端末装置も、局地振動エネルギーの伝達限界距離をＤＳＬ、地震Ｐ波の最低伝搬速度をＳＰ、一対の観測端末装置による検知時刻間の最大検知誤差をΔｔとしたときに、２ＤＳＬ＜Ｄと、δ＜Ｄ／ＳＰ＋Δｔを満たす場合に、地震の発生と判定する。【選択図】図１
2010276536.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランダムな地域に分散して設置される複数の観測端末装置と地震解析処理装置とが、通信ネットワークにより接続され、設置位置の振動を観測した観測端末装置が通信ネットワークを介して送信する振動観測情報をもとに、地震解析処理装置が地震の発生を判定する地震判定システムであって、
各観測端末装置は、設置位置の振動波形情報を出力する地震計と、地震計が出力する振動波形情報から地震Ｐ波の検知を推定する簡易地震判定部を備え、簡易地震判定部が地震Ｐ波の検知と推定した際に、推定地震Ｐ波の検知時刻と自らの設置位置情報とを含む推定Ｐ波検知情報を振動観測情報として地震解析処理装置へ送信し、
地震解析処理装置は、複数の観測端末装置から推定Ｐ波検知情報を受信した際に、受信した推定Ｐ波検知情報から地震の発生を判定する地震解析部を備え、
地震解析部は、
推定Ｐ波検知情報を送信した複数の観測端末装置の少なくとも二対の組合せの観測端末装置について、各一対の推定Ｐ波検知情報に含まれる推定地震Ｐ波の検知時刻と設置位置情報とから観測端末装置間の距離Ｄと検知時刻の差δを求め、
二対の組合せのいずれの一対の観測端末装置も、局地振動エネルギーの伝達限界距離をＤＳＬ、地震Ｐ波の最低伝搬速度をＳＰ、一対の観測端末装置による検知時刻間の最大検知誤差をΔｔとしたときに、
２ＤＳＬ＜Ｄと、
δ＜Ｄ／ＳＰ＋Δｔを満たす場合に、
地震の発生と判定することを特徴とする地震判定システム。
【請求項２】
二対の組合せは、地震解析処理装置が連続して推定Ｐ波検知情報を受信した３台の観測端末装置Ｌｎ、Ｌｎ＋１、Ｌｎ＋２のうち、３番目に受信した観測端末装置Ｌｎ＋２と、残る２台の観測端末装置Ｌｎ、Ｌｎ＋１の一方をそれぞれ一対とする組合せであることを特徴とする請求項１に記載の地震判定システム。
【請求項３】
ランダムな地域に分散して設置される複数の観測端末装置と地震解析処理装置とが、通信ネットワークにより接続され、設置位置の振動を観測した観測端末装置が通信ネットワークを介して送信する振動観測情報をもとに、地震解析処理装置が地震の発生状況を解析する地震解析方法であって、
（１）設置位置の振動波形情報を出力する地震計と、地震計が出力する振動波形情報から地震Ｐ波の検知を推定する簡易地震判定部を備える観測端末装置は、簡易地震判定部が地震Ｐ波の検知と推定した際に、推定地震Ｐ波の検知時刻と自らの設置位置情報とを含む推定Ｐ波検知情報を振動観測情報として地震解析処理装置へ送信し、
（２）地震解析処理装置は、複数の観測端末装置から推定Ｐ波検知情報を受信した際に、推定Ｐ波検知情報を送信した複数の観測端末装置の少なくとも二対の組合せの観測端末装置について、各一対の推定Ｐ波検知情報に含まれる推定地震Ｐ波の検知時刻と設置位置情報とから観測端末装置間の距離Ｄと検知時刻の差δを求め、
二対の組合せのいずれの一対の観測端末装置も、局地振動エネルギーの伝達限界距離をＤＳＬ、地震Ｐ波の最低伝搬速度をＳＰ、一対の観測端末装置による検知時刻間の最大検知誤差をΔｔとしたときに、
２ＤＳＬ＜Ｄと、
δ＜Ｄ／ＳＰ＋Δｔを満たす場合に、
地震の発生と判定することを特徴とする地震解析方法。
【請求項４】
（３）観測端末装置は、前記（１）とともに、地震計が出力する振動波形情報を、少なくとも推定地震Ｐ波検知時刻から連続して地震波形解析部で波形解析し、
（４）地震解析処理装置は、前記（２）の地震の発生と判定した際の各一対の観測端末装置を有効観測端末装置として、該有効観測端末装置へ推定地震Ｐ波が地震Ｐ波であることを通知し、
（５）地震解析処理装置から前記（４）の通知を受けた有効観測端末装置は、推定地震Ｐ波を地震Ｐ波として、地震Ｐ波から連続する地震波を地震波形解析部で波形解析した地震波解析情報を振動観測情報として地震解析処理装置へ逐次送信し、
（６）地震解析処理装置は、有効観測端末装置から送信される地震波解析情報に基づいて、地震発生時刻、震源位置及び地震規模を解析することを特徴とする請求項３に記載の地震解析方法。
【請求項５】
（７）地震解析処理装置は、前記（４）の有効観測端末装置と異なる観測端末装置から推定Ｐ波検知情報を受信した際に、該一対の推定Ｐ波検知情報に含まれる推定地震Ｐ波の検知時刻と設置位置情報とから観測端末装置間の距離Ｄ’と検知時刻の差δ’を求め、
該一対の観測端末装置が、
２ＤＳＬ＜Ｄ’と、
δ’＜Ｄ’／ＳＰ＋Δｔを満たす場合に、
該観測端末装置を有効観測端末装置に加え、前記（４）乃至（６）を行うことを特徴とする請求項４に記載の地震解析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、観測端末装置が観察する設置位置の振動から早期に地震の発生を判定する地震判定システムと地震解析方法に関し、更に詳しくは、通信ネットワークに接続された複数の観測端末装置から受信した振動観測情報をもとに、誤判定なく、早期に地震の発生を判定する地震判定システムと地震解析方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地震の発生を予知することは極めて困難なため、地震発生直後に、多数の地震観測点で観測する地震Ｐ波の地震観測情報を基に、地震発生時刻、震源位置及び地震規模の地震情報を算出し、主振動である地震Ｓ波の未到達地域に、これらの地震情報から予測する到達予測時刻や強度を報知する緊急地震速報システムが提案されている（特許文献１）。
【０００３】
図７は、この従来の緊急地震速報システム１００を示すブロック図であり、全国各地の地震観測地域に設置される多数の地震観測網１０１−１、１０１−２・・１０１−ｎが共通する通信ネットワークを介して地震解析処理装置に接続し、地震解析処理装置の受信部１０２がいずれかの地震観測網１０１から地震波形を受信すると、解析部１０３はこれを解析して、地震の３要素（地震発生時刻、震源位置、地震規模）を算出し、震源位置からの距離、地震規模より有感半径を求める。
【０００４】
第１判定部１０４は、特定地での気象庁震度階が一定値以上となる地震規模か、震源位置からの距離が解析部１０３で求めた有感半径以内にあるかなどで、地震情報を報知するか否かを判定する。また、予測演算部１０５は、震源位置からの距離と深さと地震規模とから、特定地での標準強度を求めると共に、その特定地における地質構造、建物の構造などの相違から設定する増幅係数を求め、標準強度と増幅係数とから、特定地での地震Ｓ波の予測強度、最大加速度、到達予測時刻などの地震パラメーターを算定する。
【０００５】
しかしながら、地震観測網１０１で検知する振動には、地震波以外に落雷、工事、車両の通行などの生活ノイズが含まれるので、検知した振動が地震Ｐ波による振動か生活ノイズによる振動かを判別する必要があり、判別時間に所定時間を要するので、結局地震の３要素（地震発生時刻、震源位置、地震規模）の算出が遅れ、直下型地震にの速報が間に合わなかった。
【０００６】
そこで、特定地域の周辺に複数の地震計を設置し、いずれかの地震計で検知した地震Ｐ波の垂直方向の速度の最大値から推定するＳ波の強度が設定レベルを超える場合に、その特定地域へ警報を発する警報システム（特許文献２）や、複数の観測局がある設定以上の大きさの地振動を観測した観測データをデータ収集局で回収し、地震発生の直後に震度などの必要な情報を得る地震データ収集システム（特許文献３）が提案されている。
【０００７】
しかしながら、地震計が検知する震度が設定レベルを超えたときに、地震の発生と判定する上記方法では、生活ノイズによる振動が設定レベルを超えても地震と誤判定することとなり、地震速報の信頼性に欠けることとなる。その対処方法として、Ｐ波初動で警報を発信しても、Ｓ波到達時に検証し、不要な警報であった場合にこれを解除する警報の解除方法（特許文献４）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３７５５１３１号公報
【特許文献２】特開２００９−３２１４１号公報
【特許文献３】特開平０６−３３１７５２号公報
【特許文献４】特開２００８−２７５５８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載の緊急地震速報システム１００は、各地震観測網１０１が、生活ノイズと比較して地震Ｐ波のみを判別し、地震Ｐ波の地震波形のみを地震解析処理装置へ送信することとなるので、地震Ｐ波の判別に時間を要し、地震発生の判定が遅れるものであった。
【００１０】
また、特許文献２、３に開示された垂直方向の揺れ強度から地震Ｐ波の検知と判定する地震判定方法は、地震が発生した際に早期に地震と判定できるものの、所定レベルの垂直方向の揺れが生じる生活ノイズでも地震と判定するので、地震速報の信頼性がなく、混乱を招く恐れがあった。
【００１１】
更に、この問題を解決するため、地震Ｐ波の検知との判定が地震Ｓ波到達時に検証によって誤判定であった場合に警報を解除する特許文献４に開示された警報の解除方法は、地震Ｓ波が到達するまで地震の発生の判定を確定できないので、結局、地震Ｓ波の到達前に、地震の発生を警告したり、地震速報を発信することができず、実現性に欠けるものであった。
【００１２】
本発明は、このような従来の問題点を考慮してなされたものであり、地震の発生を早期に、かつ正確に判定する地震判定システム及び地震解析方法を提供することを目的とする。
【００１３】
また、地震の発生を早期に判定した後、通信ネットワークの輻輳を生じることなく、多数の観測端末装置から実測情報である地震観測情報を得る地震解析方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述の目的を達成するため、請求項１の地震判定システムは、ランダムな地域に分散して設置される複数の観測端末装置と地震解析処理装置とが、通信ネットワークにより接続され、設置位置の振動を観測した観測端末装置が通信ネットワークを介して送信する振動観測情報をもとに、地震解析処理装置が地震の発生を判定する地震判定システムであって、
各観測端末装置は、設置位置の振動波形情報を出力する地震計と、地震計が出力する振動波形情報から地震Ｐ波の検知を推定する簡易地震判定部を備え、簡易地震判定部が地震Ｐ波の検知と推定した際に、推定地震Ｐ波の検知時刻と自らの設置位置情報とを含む推定Ｐ波検知情報を振動観測情報として地震解析処理装置へ送信し、地震解析処理装置は、複数の観測端末装置から推定Ｐ波検知情報を受信した際に、受信した推定Ｐ波検知情報から地震の発生を判定する地震解析部を備え、
地震解析部は、推定Ｐ波検知情報を送信した複数の観測端末装置の少なくとも二対の組合せの観測端末装置について、各一対の推定Ｐ波検知情報に含まれる推定地震Ｐ波の検知時刻と設置位置情報とから観測端末装置間の距離Ｄと検知時刻の差δを求め、二対の組合せのいずれの一対の観測端末装置も、局地振動エネルギーの伝達限界距離をＤＳＬ、地震Ｐ波の最低伝搬速度をＳＰ、一対の観測端末装置による検知時刻間の最大検知誤差をΔｔとしたときに、２ＤＳＬ＜Ｄと、δ＜Ｄ／ＳＰ＋Δｔを満たす場合に、地震の発生と判定することを特徴とする。
【００１５】
簡易地震判定部は、振動波形情報から正確に地震Ｐ波の検知と判定せずに、地震Ｐ波の検知を推定するのみなので、早期に推定地震Ｐ波の検知時刻と自らの設置位置情報とを含む推定Ｐ波検知情報を地震解析処理装置へ送信できる。
【００１６】
２ＤＳＬ＜Ｄを満たす一対の観測端末装置には、同一の生活ノイズに起因する局地振動エネルギーは伝達されず、δ＜Ｄ／ＳＰ＋Δｔを満たす検知時刻の差δ内に一対の観測端末装置が検知した推定地震Ｐ波は、同一の生活ノイズを検知したものではない。また、距離Ｄ離れた地点を地震Ｐ波が伝搬する時間は、少なくともＤ／ＳＰより短いので、一対の観測端末装置による検知時刻の差δが、δ＜Ｄ／ＳＰ＋Δｔを満たす場合には、ほぼ同一の地震Ｐ波を検知したものと推定できる。従って、二対の組合せの観測端末装置について、各一対の観測端末装置間の距離Ｄが２ＤＳＬ＜Ｄと、δ＜Ｄ／ＳＰ＋Δｔを満たす場合には、極めて高い確率で同一の地震Ｐ波を検知したものと推定でき、早期にかつ誤判定なく地震の発生を判定できる。
【００１７】
請求項２の地震判定システムは、二対の組合せが、地震解析処理装置が連続して推定Ｐ波検知情報を受信した３台の観測端末装置Ｌｎ、Ｌｎ＋１、Ｌｎ＋２のうち、３番目に受信した観測端末装置Ｌｎ＋２と、残る２台の観測端末装置Ｌｎ、Ｌｎ＋１の一方をそれぞれ一対とする組合せであることを特徴とする。
【００１８】
３台目の観測端末装置Ｌｎ＋２から推定Ｐ波検知情報を受信した段階で、二対の組合せの各一対の観測端末装置について、２ＤＳＬ＜Ｄと、δ＜Ｄ／ＳＰ＋Δｔを満たすかどうかを比較し、地震の発生を判定できる。
【００１９】
請求項３の地震解析方法は、ランダムな地域に分散して設置される複数の観測端末装置と地震解析処理装置とが、通信ネットワークにより接続され、設置位置の振動を観測した観測端末装置が通信ネットワークを介して送信する振動観測情報をもとに、地震解析処理装置が地震の発生状況を解析する地震解析方法であって、（１）設置位置の振動波形情報を出力する地震計と、地震計が出力する振動波形情報から地震Ｐ波の検知を推定する簡易地震判定部を備える観測端末装置は、簡易地震判定部が地震Ｐ波の検知と推定した際に、推定地震Ｐ波の検知時刻と自らの設置位置情報とを含む推定Ｐ波検知情報を振動観測情報として地震解析処理装置へ送信し、（２）地震解析処理装置は、複数の観測端末装置から推定Ｐ波検知情報を受信した際に、推定Ｐ波検知情報を送信した複数の観測端末装置の少なくとも二対の組合せの観測端末装置について、各一対の推定Ｐ波検知情報に含まれる推定地震Ｐ波の検知時刻と設置位置情報とから観測端末装置間の距離Ｄと検知時刻の差δを求め、二対の組合せのいずれの一対の観測端末装置も、局地振動エネルギーの伝達限界距離をＤＳＬ、地震Ｐ波の最低伝搬速度をＳＰ、一対の観測端末装置による検知時刻間の最大検知誤差をΔｔとしたときに、２ＤＳＬ＜Ｄと、δ＜Ｄ／ＳＰ＋Δｔを満たす場合に、地震の発生と判定することを特徴とする。
【００２０】
（１）の工程で、簡易地震判定部は、設置位置の振動波形情報から地震Ｐ波の確実な検知判定を待たずに、より簡易な要件で地震Ｐ波の検知と推定するのみなので、早期に推定地震Ｐ波の検知時刻と自らの設置位置情報とを含む推定Ｐ波検知情報を地震解析処理装置へ送信できる。
【００２１】
（２）の工程で、２ＤＳＬ＜Ｄを満たす一対の観測端末装置には、同一の生活ノイズに起因する局地振動エネルギーは伝達されず、δ＜Ｄ／ＳＰ＋Δｔを満たす検知時刻の差δ内に一対の観測端末装置が検知した推定地震Ｐ波に、発生原因が同一の生活ノイズは含まれない。また、距離Ｄ離れた地点を地震Ｐ波が伝搬する時間は、少なくともＤ／ＳＰより短いので、一対の観測端末装置による検知時刻の差δが、δ＜Ｄ／ＳＰ＋Δｔを満たす場合には、ほぼ同一の地震Ｐ波を検知したものと推定できる。従って、二対の組合せの観測端末装置について、各一対の観測端末装置が２ＤＳＬ＜Ｄと、δ＜Ｄ／ＳＰ＋Δｔを満たす場合には、極めて高い確率で同一の地震Ｐ波を検知したものと推定でき、早期にかつ誤判定なく地震の発生を判定できる。
【００２２】
請求項４の地震解析方法は、（３）観測端末装置は、前記（１）とともに、地震計が出力する振動波形情報を、少なくとも推定地震Ｐ波検知時刻から連続して地震波形解析部で波形解析し、（４）地震解析処理装置は、前記（２）の地震の発生と判定した際の各一対の観測端末装置を有効観測端末装置として、該有効観測端末装置へ推定地震Ｐ波が地震Ｐ波であることを通知し、（５）地震解析処理装置から前記（４）の通知を受けた有効観測端末装置は、推定地震Ｐ波を地震Ｐ波として、地震Ｐ波から連続する地震波を地震波形解析部で波形解析した地震波解析情報を振動観測情報として地震解析処理装置へ逐次送信し、（６）地震解析処理装置は、有効観測端末装置から送信される地震波解析情報に基づいて、地震発生時刻、震源位置及び地震規模を解析することを特徴とする。
【００２３】
（４）の工程で、観測端末装置は、地震解析処理装置から推定地震Ｐ波が地震Ｐ波であるとの通知を受けるので、検知した推定地震Ｐ波の震度から設置位置に遅れて到達する地震Ｓ波の震度を予測し、周囲に警報を出すことができる。
【００２４】
（５）の工程で、極めて高い確率で同一の地震Ｐ波を検知したと推定できる有効観測端末装置は、震源近くに設置された観測端末装置であり、その有効観察端末装置が、（５）の工程で、地震Ｐ波検知時刻から連続する地震波の地震波解析情報を地震解析処理装置へ逐次送信するので、地震解析処理装置は、地震と判定した後、早期に地震発生時刻、震源位置及び地震規模を解析できる。
【００２５】
地震観測情報は、震源に近い限られた台数の有効観測端末装置から送信されるので、通信ネットワークの輻輳がなく、地震解析処理装置は、逐次送信される地震波解析情報を遅延なく受信する。
【００２６】
請求項５の地震解析方法は、（７）地震解析処理装置が、前記（４）の有効観測端末装置と異なる観測端末装置から推定Ｐ波検知情報を受信した際に、該一対の推定Ｐ波検知情報に含まれる推定地震Ｐ波の検知時刻と設置位置情報とから観測端末装置間の距離Ｄ’と検知時刻の差δ’を求め、該一対の観測端末装置が、２ＤＳＬ＜Ｄ’と、δ’＜Ｄ’／ＳＰ＋Δｔを満たす場合に、該観測端末装置を有効観測端末装置に加え、前記（４）乃至（６）を行うことを特徴とする。
【００２７】
推定地震Ｐ波を検知した有効観測端末装置と一対をなす観測端末装置が、２ＤＳＬ＜Ｄ’と、δ’＜Ｄ’／ＳＰ＋Δｔを満たす観測端末装置は、同一推定地震Ｐ波が伝搬して検知されたものと推定できるので、該観測端末装置を有効観測端末装置に加える。
【００２８】
該観測端末装置に前記（４）の工程を行うことにより、遅れて地震Ｐ波を検知した該観測端末装置も、推定地震Ｐ波が地震Ｐ波であるとの通知を受け、検知した推定地震Ｐ波の震度から設置位置に遅れて到達する地震Ｓ波の震度を予測し、周囲に警報を出すことができる。
【００２９】
該観測端末装置が前記（５）の工程を行うことにより、震源より更に離れた観測端末装置から地震波の地震波解析情報が地震解析処理装置へ逐次送信されるので、地震解析処理装置は、より広域の多数の地震波解析情報から、早期にかつ正確に地震発生時刻、震源位置及び地震規模を解析できる。
【発明の効果】
【００３０】
請求項１と請求項３の発明によれば、少なくとも３台の観測端末装置が地震Ｐ波を検知する早期の段階で、極めて高い確率で地震の発生を判定できる。
【００３１】
また、多数の観測端末装置をランダムな地域に分散配置しても、地震発生の判定時までに地震Ｐ波を検知して地震解析処理装置へ推定Ｐ波検知情報を送信する観測端末装置は数台であり、通信ネットワークの輻輳を生じないので、地震解析処理装置で推定Ｐ波検知情報が遅延なく得られる。
【００３２】
請求項２の発明によれば、最小３台の観測端末装置から推定Ｐ波検知情報を受信した段階で、地震の発生を判定できる。
【００３３】
請求項４の発明によれば、観測端末装置が、設置位置に遅れて到達する地震Ｓ波の震度を予測し、誤報なく、周囲に警報を出すことができる。
【００３４】
また、地震解析処理装置は、地震と判定した後、震源地に近い観測端末装置から送信される地震観測情報をもとに、早期に地震発生時刻、震源位置及び地震規模を解析できる。
【００３５】
また、地震波解析情報は、震源に近い限られた台数の有効観測端末装置から送信されるので、通信ネットワークの輻輳がなく、逐次送信される地震波解析情報を地震解析処理装置へ遅延なく送信できる。
【００３６】
請求項５の発明によれば、遅れて地震Ｐ波を検知した観測端末装置についても、設置位置に到達する地震Ｓ波の震度を予測し、誤報なく、周囲に警報を出すことができる。
【００３７】
また、地震解析処理装置は、より広域に設置された多数の観測端末装置から地震波解析情報が得られるので、より正確に地震発生時刻、震源位置及び地震規模を解析できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施の形態に係る地震判定システム１を示すブロック図である。
【図２】観測端末装置３の地震計４から出力されるＸ、Ｙ、Ｚ方向の振動波形の波形図である。
【図３】図２のＸ方向の振動波形を、地震Ｐ波を検知した付近で拡大させた部分拡大波形図である。
【図４】震源の深さｒと地表面を伝搬する地震Ｐ波の伝搬速度Ｐ’ｓとの関係を示す説明図である。
【図５】地震Ｐ波の伝搬状態を示す説明図である。
【図６】地震発生時に、（ａ）は、地震解析処理装置３０が観測端末ａから推定Ｐ波検知情報を受信した際の、（ｂ）は、地震解析処理装置３０が観測端末ｂから推定Ｐ波検知情報を受信した際の、（ｃ）は、地震解析処理装置３０が観測端末ｃから推定Ｐ波検知情報を受信した際の、（ｄ）は、地震解析処理装置３０が観測端末ｄから推定Ｐ波検知情報を受信した際の、それぞれ各観測端末ａ、ｂ、ｃ、ｄの設置位置と推定地震Ｐ波検知時刻の関係を示す説明図である。
【図７】従来の緊急地震速報システム１００を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明の一実施の形態に係る地震判定システム１と地震解析方法を、図１乃至図６を用いて説明する。図１は、地震判定システム１全体の構成を示すブロック図であり、ランダムな地域に分散して設置される多数の観測端末装置３、３・・と地震解析処理装置３０とが、通信ネットワークであるインターネット２を介して接続されている。
【００４０】
観測端末装置３は、建物の比較的後述する生活ノイズを受けにくい位置で、建物の居住者に警告を伝達できる場所に設置されるもので、設置位置の振動を検出する簡易型の地震計４を内蔵し、これにより地震観測点として機能する。地震計４は、設置位置での振動による互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚ方向の３軸方向の加速度を検出する３軸加速度計４ａと、３軸加速度計４ａで検出したアナログ検出値をそれぞれクロック信号に同期したデジタル値として出力するＡ／Ｄコンバータ４ｂと、デジタル値の加速度検出値を加速度計デバイスドライバ５へ出力するパラレルインターフェース４ｃとから構成される。
【００４１】
加速度計デバイスドライバ５から出力される３軸方向の各加速度検出値は、５００Ｈｚの周期で新たに入力される加速度検出値に書き換えられるリングバッファ６に一時記憶される。３軸方向の各加速度検出値を連続させた加速度波形は、同方向の変位と同一波形で変化するので、これを各方向の地震波形を含む変位波形とみなし、電気的ノイズフィルタ７を通過させる。
【００４２】
電気的ノイズフィルタ７は、地震による震動とは考えられない振動周波数や振動波形を電気的ノイズと推定し、変位波形から除いて出力するもので、例えば、Ａ／Ｄコンバータ４ｂによって加速度検出値に重畳する量子化ノイズなどが、この電気的ノイズフィルタ７で取り除かれる。
【００４３】
電気的ノイズフィルタ７から出力される変位波形は、除去精度の異なる２種類の簡易生活ノイズフィルタ２１と生活ノイズフィルタ８に出力され、これらのフィルタ２１、８において並列に生活ノイズ除去処理が実行される。地震計４が検知する変位波形には、地震計４の設置位置付近での冷蔵庫などの振動、車両の走行、エレベータの昇降、工事作業、落雷など、種々の地震波に近い生活ノイズが含まれることがあり、一般的に、これらの生活ノイズは、特有の振動周波数、振動波形が繰り返して発生したり、高周波が多く含まれ、一方、地震波は、より低い固有の周波数で、振幅が次第に大きくなる特徴を有している。
【００４４】
生活ノイズフィルタ８では、電気的ノイズフィルタ７から出力される変位波形に含まれる種々の振動周波数、振幅、振動波形を最大数秒間の十分な時間をかけて監視し、上記生活ノイズの種々の特徴を比較して、いずれかの特徴に一致する生活ノイズを取り除いて地震波形解析部９へ出力する。
【００４５】
地震波形解析部９は、生活ノイズフィルタ８から入力される変位波形の振動周波数や振動波形の振動波形情報を、地震波形記録部１０へ一時記憶する。その後、地震解析処理装置３０から後述する地震発生通知を受けた場合には、推定地震Ｐ波から地震波形記録部１０に記憶した振動波形情報が地震波形の振動波形情報であるとして、地震波形記録部１０から読み出す。地震波形解析部９は、読み出した振動波形情報から地震波形の種類、振幅、検出時刻等の地震波形の特徴を逐次解析し、地震波解析情報として送信判定部１１へ出力する。また、読み出した振動波形情報の推定地震Ｐ波の震度から、地震Ｓ波の予測震度を求め、地震Ｓ波の予測震度が所定の震度以上である場合には、地震の発生が地震の予測強度ととスピーカー１５から音声で出力され、地震警告が発せられる。
【００４６】
一方、電気的ノイズフィルタ７から生活ノイズフィルタ８と並列に変位波形が入力される簡易生活ノイズフィルタ２１は、より早期に地震Ｐ波を検出する目的で、設置位置で頻発する特有の振動周波数のノイズなど明らかに生活ノイズと判定できる生活ノイズのみを除去し、Ｐ波波形解析部２２へ出力する。
【００４７】
上述のように、過去に観測された地震Ｐ波は、卓越周波数で振動し、その振幅が次第に大きくなる特徴があり、簡易地震判定部となるＰ波波形解析部２２は、入力される変位波形の振動周波数や振幅の変化が、この地震Ｐ波の特徴に近似する場合に地震Ｐ波の検知と推定し、その推定地震Ｐ波が始めに地震計４で検知された検知時刻（図２、図３において二重丸で表示）を、送信判定部１１へ出力する。
【００４８】
地震波形解析部９とＰ波波形解析部２２の出力に接続される送信判定部１１は、Ｐ波波形解析部２２から推定地震Ｐ波の検知時刻が入力された場合には、速やかに、その検知時刻と、その観測端末装置３の設置位置情報とを含む推定Ｐ波検知情報に識別コードを付し、振動観測情報としてインターネット２を介して地震解析処理装置３０へ送信する。また、地震波形解析部９から地震波解析情報が入力された場合には、その観測端末装置３に対して設定される通知要件をもとに地震波解析情報を送信するか否かを判定する。
【００４９】
各観測端末装置３には、表１に示す設置ポイント配分表に従ってポイントを集計した設置ポイントと、表２に示す通知ランク（ＬＶ）配分表を基に、観測端末装置３毎に通知ランク（ＬＶ）が設定され、設定された通知ランク（ＬＶ）は、端末個別情報記録部１２に記憶される。通知ランク（ＬＶ）は、その観測端末装置３から地震波解析情報を振動観測情報として送信するか否かを判定する通知要件となるものであるが、ここでは、地震解析処理装置３０が、通知ランク（ＬＶ）の他に地震Ｓ波の地震波解析情報の送信を求める観測端末装置３に対して、所定のコード（例えばＳ）が通知要件として設定される。端末個別情報記録部１２には、これらの通知要件の他、観測端末装置３の設置位置の固有の振動数、揺れ増幅度Ａなどが記憶される。
【００５０】
【表１】
2010276536.tif 000003
【００５１】
表１の設置ポイント配分表は、建物の構造、建物の総階数など６項目で、それぞれ地震観測精度が悪化する要因について設置ポイントが高くなるように設定されている。例えば、国道沿いの１４階建て鉄筋コンクリート構造の建物であって、１０階エレベータ付近の部屋の床上に設置され、地震計４の精度が比較的高い０．１ｇａｌである観測端末装置３の設置ポイントは、表１中の下線で示すポイントの合計の５１０ポイントとなる。
【００５２】
【表２】
2010276536.tif 000004
【００５３】
表２の通知ランク（ＬＶ）配分表は、設置する観測端末装置３の周囲の他の観測端末装置３の設置密度によって、その通知ランク（ＬＶ）を設定するもので、周囲に複数の観測端末装置３が設置されている場合には、その地域内の全ての観測端末装置３を設置ポイント順にソートし、設置ポイントが低い観測端末装置３から高い観測端末装置３の順に、低いレベルから高いレベルの通知ランク（ＬＶ）を設定する。また、ソート順に設定される通知ランク（ＬＶ）は、設置密度が低い地域より高い地域で、高いレベルの通知ランクが設定されるようになっていて、これにより、近傍に複数の観測端末装置３、３・・が設置されている場合に、低い通知ランク（ＬＶ）を選択することにより、地震観測精度が高い観測端末装置３から優先して地震波解析情報を送信する観測端末装置群を指定できる。例えば、設置ポイントが５１０ポイントである観測端末装置３の周囲５ｋｍ以内に地域に、その観測端末装置３を含み４台の観測端末装置３が設置され、５１０ポイントの設置ポイントは４台の観測端末装置３の２番目に低い値であったとすると、表２からＬＶ２の通知ランクが設定される。
【００５４】
インターネット２に接続する受信判定部１３は、地震解析処理装置３０の速報配信処理部３２から、地震解析処理装置３０が後述する地震の発生と判定した際に特定の有効観測端末装置３’に向けて配信される地震発生通知と、全ての観測端末装置３に向けて配信される緊急地震速報とを受信可能となっている。地震発生通知を受信した場合には、地震発生通知に含まれる識別コードを地震波形解析部９へ出力し、地震波形解析部９は、識別コードをもとに送信した推定Ｐ波検知情報を特定し、前述の処理を行う。
【００５５】
また、緊急地震速報を受信した場合には、緊急地震速報に含まれる地震発生時刻、震源位置及び地震規模を表す地震情報と、自らの設置位置と震源位置との距離から、地震Ｐ波の到達予測時刻、地震Ｓ波の到達予測時刻、地震Ｓ波による標準予測強度、及び端末個別情報記憶部１２に設置位置固有の揺れ増幅度Ａが記憶されている場合には、標準予測強度に揺れ増幅度Ａを乗じた予測強度を算定する。その後、緊急地震速報に含まれる端末指定情報の通知ランク、コードなどの通知要件を、算定した地震Ｐ波の到達予測時刻、地震Ｓ波の到達予測時刻とともに、送信判定部１１へ出力する。
【００５６】
受信判定部１３で算定した地震Ｓ波の到達予測時刻と、地震Ｓ波の標準予測強度若しくは予測強度は、地震警告処理部１４へも出力され、標準予測強度若しくは予測強度が所定の震度以上である場合には、これらの標準予測強度若しくは予測強度と、地震Ｓ波が到達するまでの時間が、スピーカー１５から音声で出力され、地震警告が発せられる。
【００５７】
観測端末装置３には、更にインターネット２を介して地震解析処理装置３０の個別波形解析処理部３３に接続する個別情報補正部１６が備えられている。個別情報補正部１６は、地震解析処理装置３０と各観測端末装置３、３・・間のインターネット２のトラフィック量が少ない時間帯を利用して、地震解析処理装置３０の個別波形解析処理部３３から配信される地震波形送信要求に応じて、地震波形記憶部１０に記憶されている地震Ｐ波若しくは地震Ｓ波の地震波形情報を読み出し、個別波形解析処理部３３へ送信する。また、個別波形解析処理部３３から後述する補正した通知ランクや揺れ増幅度Ａを受信した場合には、端末個別情報記録部１２に記憶されている通知ランクや揺れ増幅度Ａを、これらの補正したデータに書き換える。
【００５８】
地震解析処理装置３０は、地震解析部３１と速報配信処理部３２と個別波形解析処理部３３を備えている。地震解析部３１は、少なくとも３台の観測端末装置３から受信した推定Ｐ波検知情報に含まれる検知時刻と観測端末装置３の設置位置情報をもとに、地震の発生を判定する。すなわち、地震解析部３１は、推定Ｐ波検知情報を送信した複数の観測端末装置３、３・・の少なくとも二対の組合せの観測端末装置３、３について、推定Ｐ波検知情報に含まれる推定地震Ｐ波の検知時刻と設置位置情報とから観測端末装置間の距離Ｄと検知時刻の差δを求め、二対の組合せのいずれの一対の観測端末装置も、局地振動エネルギーの伝達限界距離をＤＳＬ、地震Ｐ波の最低伝搬速度をＳＰ、一対の観測端末装置３による検知時刻間の最大検知誤差をΔｔとしたときに、２ＤＳＬ＜Ｄと、δ＜Ｄ／ＳＰ＋Δｔを満たす場合に、地震の発生と判定する。
【００５９】
２ＤＳＬ＜Ｄの条件について。
一般に、落雷、工事など局地的に発生する振動エネルギーは、大規模な振動エネルギーを有する地震と異なり広範囲に伝達されない。上述の局地振動エネルギーの伝達限界距離ＤＳＬは、この地震以外の局地的に発生する振動エネルギーによる振動が、発生源から離れた観測端末装置３のＰ波波形解析部９において、推定地震Ｐ波と誤判定することのない振幅まで減衰したときの発生源と観測端末装置３間の距離であり、本実施の形態では、伝達限界距離ＤＳＬを、０．５Ｋｍとし、一対の観測端末装置３、３間の距離Ｄと比較する。従って、地震以外の局地的に発生する局地振動エネルギーは、２ＤＳＬ＜Ｄを満たす一対の観測端末装置３、３の双方に伝達されず、一対の観測端末装置３、３がδ＜Ｄ／ＳＰ＋Δｔを満たす推定地震Ｐ波を検知したとしても、その推定地震Ｐ波には、地震以外の同一現象に起因する生活ノイズは含まれない。
【００６０】
本実施の形態では、互いの距離Ｄが１Ｋｍ以内である一対の観測端末装置３から送信される推定Ｐ波検知情報の少なくとも一方を無視するので、多数の観測端末装置３が密集して設置されている地域に地震が発生しても、限られた観測端末装置３から送信される推定Ｐ波検知情報をもとに早期に地震の発生を判定できる。また、後述する有効観測端末装置３’と認定される観測端末装置３は、半径０．５Ｋｍの領域内で１台に限られるので、特定の領域から同種の地震波解析情報が多数送信されることがなく、迅速にかつ正確に地震情報を解析できる。
【００６１】
δ＜Ｄ／ＳＰ＋Δｔの条件について。
地震Ｐ波の伝搬速度は、震源の地表面からの深さにより異なる。図４に示すように、震源の深さをｒ、地震Ｐ波の最低伝搬速度をＳＰ、地表面での地震Ｐ波の伝搬速度Ｓｐ’、地震発生のｔ秒後に地表面に沿って伝搬する地震Ｐ波の距離をｘとすれば、
Ｓｐ’＝ｘ／ｔ＝（ＳＰ２＋２ｒＳＰ／ｔ）１／２
で表され、震源の深さｒが深いほど、地表面での地震Ｐ波の伝搬速度Ｓｐ’は早くなる。
【００６２】
地震Ｐ波の伝搬速度は、この他に、地震Ｐ波が伝搬する地質、地形によっても異なるが、震源が浅く、地震Ｐ波の伝搬速度ＳＰが最も遅くても、５．５Ｋｍ／ｓ以上であるので、ここでは、地震Ｐ波の最低伝搬速度ＳＰを、５．５Ｋｍ／ｓとする。
【００６３】
また、推定地震Ｐ波は、上述のように、各観測端末装置３のＰ波波形解析部２２が、地震計４で検知した変位波形の振動周波数や振幅の変化を、地震Ｐ波の特徴と比較して判定するが、完全に生活ノイズが除去されていない簡易生活ノイズフィルタ２１を通過させた振動波形からは、図３の二重丸で表示する推定地震Ｐ波の検知時刻を正確に判定することができず、一定の誤差が発生することがある。地震Ｐ波の初動波形と比較する比較精度が上がれば、この誤差はより縮小されるが、ここでは、一対の観測端末装置３による検知時刻間の最大検知誤差Δｔを０．３秒とする。従って、最大検知誤差Δｔを考慮した地震発生からの経過時間と震源からの伝搬距離との関係は、図５の破線で表される。観測端末装置３の震源地までの距離をＤｒ、地震発生から観測端末装置３が地震Ｐ波を検知した検知時刻までの経過時間をδ０とすれば、地震Ｐ波を検知した観測端末装置３は、
δ０＜Ｄｒ／ＳＰ＋Δｔ
を満たす図５の破線を境界とした左側の領域にあることを示している。
【００６４】
震源地が未定で、震源地からの距離が未定であっても、一対の観測端末装置３、３の距離Ｄは、少なくとも両者の震源地までの距離の差分より長く、一対の観測端末装置３、３の地震Ｐ波の検知時刻の差δが、Ｄ／ＳＰ＋Δｔを越えることはない。従って、推定地震Ｐ波の検知時刻の差δがＤ／ＳＰ＋Δｔを越える場合には、少なくともいずれかの観測端末装置３で検知した推定地震Ｐ波が生活ノイズであり、
δ＜Ｄ／ＳＰ＋Δｔ
を満たす一対の観測端末装置３、３は、ほぼ同一の地震Ｐ波を検知したものと推定できる。
【００６５】
同様に更に異なる一対の観測端末装置３、３についても、２ＤＳＬ＜Ｄと、δ＜Ｄ／ＳＰ＋Δｔを満たす場合には、極めて高い確率で同一の地震Ｐ波を検知したものと推定できるので、地震解析部３１は、二対の組合せの観測端末装置３について、各一対の観測端末装置間の距離Ｄが２ＤＳＬ＜Ｄと、δ＜Ｄ／ＳＰ＋Δｔを満たす場合に、地震の発生と判定する。ここで、二対の組合せの観測端末装置３は、必ずしも４台の異なる観測端末装置３である必要はなく、１台の観測端末装置３が二対の組合せの一方を兼ねてもよい。
【００６６】
地震解析部３１は、地震の発生と判定すると、その判定の際に２ＤＳＬ＜Ｄと、δ＜Ｄ／ＳＰ＋Δｔを満たす二対の組合せの観測端末装置３を有効観測端末装置３’とし、速報配信処理部３２へ、その有効端末装置３’とその有効端末装置３’が送信した推定Ｐ波検知情報を特定する識別コードを出力する。
【００６７】
また、地震解析部３１は、更に複数の有効観測端末装置３’・・から逐次送信される地震波解析情報を受信し、各有効観測端末装置３’の設置位置と、各有効観測端末装置３’が観測した地震波の種類、振幅（地震強度）、検出時刻から、地震発生時刻、震源位置及び地震規模を解析し、解析結果を地震情報として速報配信処理部３２へ出力する。また、速報配信処理部３２へ出力する前に、速報配信処理部３２から既に緊急地震速報に含まれる地震情報が入力されている場合には、その地震情報の地震発生時刻、震源位置及び地震規模を各有効観測端末装置３’、３・・の地震波解析情報から解析した地震情報で補正し、補正した地震発生時刻、震源位置及び地震規模の地震情報を速報配信処理部３２へ出力する。
【００６８】
速報配信処理部３２は、地震解析部３１から、有効端末装置３’とその有効端末装置３’が送信した推定Ｐ波検知情報を特定する識別コードが入力されると、その有効端末装置３’へ識別コードを含む地震発生通知をインターネット２を介して送信する。また、速報配信処理装置３２は、地震観測網を有する気象庁４０若しくはその他の外部機関とも専用通信回線などの通信ネットワークで接続し、地震発生時にこれらの機関から緊急地震速報を受信すると、緊急地震速報に含まれる地震発生時刻、震源位置及び地震規模を表す地震情報を、地震解析部３１へ出力すると共に、インターネット２を介して接続する全ての観測端末装置３、３・・へ緊急地震速報に含めて配信する。
【００６９】
しかしながら、気象庁４０若しくはその他の外部機関が緊急地震速報を送信する前に、多数の観測端末装置３、３・・から受信した地震波解析情報に基づいて地震解析部３１が地震発生時刻、震源位置及び地震規模を表す地震情報を解析すると、その解析した地震情報を含む緊急地震速報が、いち早く全ての観測端末装置３、３・・に配信される。また、既に緊急地震速報が配信されている場合には、多数の観測端末装置３、３・・の実測情報に基づいて補正した、より正確な地震発生時刻、震源位置及び地震規模の地震情報が全ての観測端末装置３、３・・に再配信される。
【００７０】
速報配信処理部３２から、特定の有効観測端末装置３’へ配信される地震発生通知と、全ての観測端末装置３、３・・へ配信される緊急地震速報には、地震波解析情報の送信を求める観測端末装置群を指定する端末指定情報が含まれている。本実施の形態では、特定の通知ランクを端末指定情報で選択して、その通知ランク（ＬＶ）を満たす通知ランクが設定された観測端末装置３を、有効観測端末装置３’の判定とは別に、地震波解析情報の送信を求める観測端末装置群として指定する。更に地震Ｓ波の地震波解析情報の送信を求める場合には、端末指定情報に、コードＳを付加する。例えば、端末指定情報でＬＶ２以下の通知ランクを選択すると、表２からＬＶ１若しくはＬＶ２が設定された観測端末装置３が端末指定情報によって指定される。
【００７１】
個別波形解析処理部３３は、地震が発生していない等インターネット２のトラフィック量が少ない任意の時間帯に、特定の観測端末装置３に対して地震波形送信要求を送信し、その地震波形記憶部１０に記憶されている地震Ｐ波若しくは地震Ｓ波の地震波形情報を得る。個別波形解析処理部３３では、震源位置の周囲の多数の観測端末装置３が検出した地震Ｐ波若しくは地震Ｓ波の地震波形やその検出時刻を比較することにより、その地域の地殻構造による地震波の伝播速度や減衰の影響を解析することができ、後日、その近傍で別の地震が発生した際の地震波到達予測時間や予測震度の解析に役立てることができる。また、特定の観測端末装置３が検出した地震Ｐ波若しくは地震Ｓ波の波形を、その周囲の多数の観測端末装置３が検出した地震波形と比較することにより、その設置位置固有の振動数や揺れ増幅度Ａを知ることができ、これらの情報を基にその観測端末装置３について設定した通知ランクや揺れ増幅度Ａを補正することができる。補正した通知ランクや揺れ増幅度Ａは、前述したように、その観測端末装置３の個別情報補正部１６に送信され、端末個別情報記録部１２に記憶されているデータが、補正した通知ランクや揺れ増幅度Ａに書き換えられる。
【００７２】
次に、このように構成された地震判定システム１によって、地震の発生の判定と地震情報を解析する方法を説明する。地震が発生すると、その震源地に近い位置に設置された観測端末装置３の地震計４は、図２に示すような振動波形を観測する。図２において、Ｘ、Ｙ、Ｚは、互いに直交する３軸方向を示し、Ｘ方向が鉛直方向となっている。一般に地震Ｐ波は、水平方向に対して、鉛直方向の振幅が大きいので、Ｘ方向の振動波形の振幅が増大する。
【００７３】
図３は、図２のＸ方向の振動波形を、地震Ｐ波を検知した付近で拡大させた部分拡大波形図であり、Ｐ波波形解析部２２は、図に示す変位波形の振動周波数や振幅の変化が、地震Ｐ波の特徴に近似することから、図中の二重丸の時点を検知時刻とする地震Ｐ波が検知されたものと推定し、二重丸に示される検知時刻を送信判定部１１へ出力する。また、図２に示す地震波形の地震波形情報は、地震波形解析部９から地震波形記録部１０に記憶される。
【００７４】
送信判定部１１は、推定地震Ｐ波の検知時刻が入力された場合に、その検知時刻と、その観測端末装置３の設置位置情報とを含む推定Ｐ波検知情報に識別コードを付して地震解析処理装置３０へ送信するので、地震が発生すると、地震解析処理装置３０には、同様に震源地近くで地震Ｐ波を検知した複数の観測端末装置３から、複数の推定Ｐ波検知情報が送信される。
【００７５】
以下、複数の観測端末装置３（図６では、単に端末ａ、ｂ、ｃ、ｄと表示）から受信した推定Ｐ波検知情報をもとに、地震解析処理装置３０の地震解析部３１が、地震の発生を検出する方法を、２００９年２月２０日に実際に茨城県南部の深さ７０Ｋｍで発生したＭ４．４の規模の地震を例として、図６を用いて説明する。
【００７６】
地震発生時刻は、１８時１７分２１秒０であり、地震解析部３１は、図６（ａ）に示すように、端末ａから推定地震Ｐ波の検知時刻が１８時１７分３０秒５０７である推定Ｐ波検知情報を受信した後、同図（ｂ）に示すように、端末ａの設置位置と２．８Ｋｍ離れた端末ｂから推定地震Ｐ波の検知時刻が１８時１７分３０秒５３６である推定Ｐ波検知情報を受信した。
【００７７】
本実施の形態では、地震解析部３１は、引き続き他の観測端末装置３から推定Ｐ波検知情報が送信されるまで待機し、図６（ｃ）に示す端末ｃから、推定地震Ｐ波の検知時刻が１８時１７分３０秒５５３である推定Ｐ波検知情報を受信した段階で、地震の判定を開始する。
【００７８】
一対の端末ａ、ｃの組合せについて、両者の推定Ｐ波検知情報に含まれる設置位置情報と推定地震Ｐ波の検知時刻から、一対の端末ａ、ｃ間の距離Ｄａｃは、２．１Ｋｍ、検知時刻の時間差δａｃは、０．０４６ｓｅｃである。従って、Ｄａｃ／ＳＰは、２．１／５．５＝０．３８ｓｅｃであり、一対の端末ａ、ｃの検知時刻間の最大検知誤差Δｔの有無を考慮することなく、２ＤＳＬ＜Ｄａｃと、δａｃ＜Ｄａｃ／ＳＰ＋Δｔを満たしている。
【００７９】
次に、一対の端末ｂ、ｃの組合せについては、両者の推定Ｐ波検知情報に含まれる設置位置情報と推定地震Ｐ波の検知時刻から、一対の端末ｂ、ｃ間の距離Ｄｂｃは、２．３Ｋｍ、検知時刻の時間差δｂｃは、０．０１７ｓｅｃである。従って、Ｄｂｃ／ＳＰは、２．３／５．５＝０．４１８ｓｅｃであり、一対の端末ｂ、ｃの検知時刻間の最大検知誤差Δｔの有無を考慮することなく、２ＤＳＬ＜Ｄｂｃと、δｂｃ＜Ｄｂｃ／ＳＰ＋Δｔを満たす。
【００８０】
従って、地震解析部３１は、二対の各組合せ（端末ａ、ｃと端末ｂ、ｃ）が、それぞれ２ＤＳＬ＜Ｄと、δ＜Ｄ／ＳＰ＋Δｔ（以下、判定条件という）を満たすことから、震源位置未定のまま、地震の発生と判定し、速報配信処理部３２へ、有効観測端末装置３’として端末ａ、ｂ、ｃと、その端末ａ、ｂ、ｃが送信した推定Ｐ波検知情報を特定する識別コードを出力する。速報配信処理部３２は、端末ａ、ｂ、ｃへ識別コードを含む地震発生通知を送信するが、その地震発生通知には、全ての有効観測端末装置３’から地震波解析情報の送信を求める観測端末装置群を指定する端末指定情報が含まれている。
【００８１】
二対の各組合せ（端末ａ、ｃと端末ｂ、ｃ）のいずれも、判定条件を満たさない場合には、地震解析部３は、地震の判定をリセットし、これまで受信した推定Ｐ波検知情報を無効とする。
【００８２】
また、二対の各組合せ（端末ａ、ｃと端末ｂ、ｃ）のいずれか一対（例えば、端末ａ、ｃの一対）が、判定条件を満たさない場合には、地震解析部３１は、更に他の観測端末装置３から送信される推定Ｐ波検知情報を待機し、例えば、１分の所定時間を経過しても新たな観測端末装置３から推定Ｐ波検知情報を受信しない場合には、同様に、地震の判定をリセットし、これまで受信した推定Ｐ波検知情報を無効とする。
【００８３】
図６（ｄ）に示すように、上記所定時間内に更に新たな端末ｄから推定地震Ｐ波の検知時刻が１８時１７分３０秒６１１の推定Ｐ波検知情報を受信した場合には、判定条件を満たさなかった一対の端末ａ、ｃに対し、残る端末ｂと端末ｄとを一対の組合せとして、判定条件と比較する。一対の端末ｂ、ｄ間の距離Ｄｂｄは、５．３Ｋｍ、検知時刻の時間差δｂｄは、０．０７５ｓｅｃであることから、Ｄｂｄ／ＳＰは、５．３／５．５＝０．９６ｓｅｃであり、一対の端末ｂ、ｄの検知時刻間の最大検知誤差Δｔの有無を考慮することなく、判定条件を満たしている。従って、地震解析部３１は、二対の各組合せ（端末ｂ、ｃと端末ｂ、ｄ）が、それぞれ判定条件を満たすことから、地震の発生と判定し、速報配信処理部３２へ、有効観測端末装置３’として端末ｂ、ｃ、ｄと、その端末ｂ、ｃ、ｄが送信した推定Ｐ波検知情報を特定する識別コードを出力する。
【００８４】
一対端末ｂ、ｄが、判定条件を満たさない場合には、上記所定時間の間、更に他の観測端末装置３から送信される推定Ｐ波検知情報を待機し、同様の処理を繰り返す。
【００８５】
また、地震解析部３１は、二対の各組合せがそれぞれ判定条件を満たし、地震の発生と判定した後も、上記所定時間の間、更に他の観測端末装置３から送信される推定Ｐ波検知情報を待機し、受信した推定Ｐ波検知情報から、有効観測端末装置３’との一対で判定条件を満たす観測端末装置３があった場合には、その観測端末装置３についても有効観測端末装置３’として、速報配信処理部３２へ、有効観測端末装置３’とした観測端末装置３とその端末３が送信した推定Ｐ波検知情報を特定する識別コードを出力する。
【００８６】
上記地震の判定方法により、２００９年２月２０日１８時１７分２１秒０に発生した上記地震について、気象庁から緊急地震速報の第一報を受信した１８時１７分３７秒より６秒早い１８時１７分３１秒１４９に、地震解析部３１は地震の発生と判定した。
【００８７】
速報配信処理部３２は、新たに有効観測端末装置３’となった端末に向けて、既に有効観測端末装置３’となった端末と同様に地震発生通知を送信するが、地震の発生を判定してから新たに有効観測端末装置３’の推定Ｐ波検知情報を受信するまでの経過時間に応じて、地震波解析情報の送信を求める観測端末装置３を減じる端末指定情報が、地震発生通知に含まれる。
【００８８】
地震解析部３１で有効観測端末装置３’とされた各観測端末装置３は、地震解析処理装置３０の速報配信処理部３２から、識別コードを含む地震発生通知を受信すると、地震波形解析部９は、識別コードをもとに送信した推定Ｐ波検知情報の振動波形情報を地震波形記録部１０から読み出し、例えば、図２のア乃至ソの時点での地震波形の種類、振幅、加速度、検出時刻等の表３に示す地震波形の特徴を逐次解析し、地震波解析情報として送信判定部１１へ出力する。
【００８９】
【表３】
2010276536.tif 000005
【００９０】
送信判定部１１は、端末個別情報記録部１２から読み出す通知ランクが、地震発生通知に含まれる端末指定情報で指定された通知ランク（例えば、ＬＶ１）である場合に、地震Ｐ波の地震波解析情報を地震解析処理装置３０へ送信する。つまり、地震Ｐ波を検出する観測端末装置３の数は、平均して分布されているものとすれば、地震発生時刻からの経過時間の二乗に比例し増大し、有効観測端末装置３’として地震波解析情報を送信しようとする観測端末装置３も飛躍的に増大することとなるので、地震の発生を判定してからの経過時間に応じて、端末指定情報で選択する通知ランク（ＬＶ）を調整し、地震波解析情報を送信する観測端末装置数を減少させ、インターネット２を介して地震解析処理装置３０へ送信する送信量を一定とするものである。
【００９１】
地震解析部３１は、端末指定情報で指定される複数の有効観測端末装置３’から送信される地震波解析情報をもとに、各有効観測端末装置３’の設置位置と、観測した地震波の種類、振幅（地震強度）、検出時刻から、地震発生時刻、震源位置（図６（ｄ）参照）及び地震規模を解析し、解析結果を地震情報として速報配信処理部３２へ出力し、速報配信処理部３２は、通知が必要な各観測端末装置３へ地震情報を配信する。
【００９２】
また、速報配信処理部３２へ出力する前に、速報配信処理部３２から既に緊急地震速報に含まれる地震情報が入力されている場合には、その地震情報の地震発生時刻、震源位置及び地震規模を各有効観測端末装置３’、３・・の地震波解析情報から解析した地震情報で補正し、補正した地震発生時刻、震源位置及び地震規模の地震情報を速報配信処理部３２から各観測端末装置３へ地震情報へ送信する。
【００９３】
本実施の形態によれば、観測端末装置３の送信判定部１１は、Ｐ波波形解析部２２から推定地震Ｐ波の検知時刻が入力された場合には、無条件で、検知時刻と自らの観測端末装置３の地震計４の設置位置情報を含む推定Ｐ波検知情報を地震解析処理装置３０へ送信する。これにより、気象庁４０若しくはその他の外部機関が緊急地震速報を送信する前に、複数の観測端末装置３、３・・からなる地震観測網が地震Ｐ波を検知した場合に、より早く地震の発生を誤判定することなく検出することができ、また、その後、発生した地震の地震情報を迅速に解析でき、緊急地震速報の誤報がない。
【００９４】
上述の実施の形態では、各観測端末装置３が地震Ｐ波の検知を推定する簡易地震判定部２２と別に、地震計４が出力する振動波形情報を記憶する地震波形記録部１０と、推定地震Ｐ波が地震Ｐ波であった場合に、振動波形情報から地震波形を解析する地震波形解析部９を備えた例で説明したが、地震波形記録部１０や地震波形解析部９がなく、地震の発生のみを判定する目的で、推定地震Ｐ波の送信のみを送信する観測端末装置３であってもよい。
【００９５】
また、地震解析処理装置３０と各観測端末装置３、３・・・とは、インターネット網の他、ＬＡＮ、専用回線など他の通信ネットワークで相互に接続されるものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明は、地震発生直後に、早期にかつ正確に地震の発生を判定し、誤報のない地震発生時刻、震源位置及び地震規模の地震情報を報知する地震解析方法に適している。
【符号の説明】
【００９７】
１      地震判定システム
２      インターネット（通信ネットワーク）
３      観測端末装置
３’    有効観測端末装置
４      地震計
９      地震波形解析部
２２    Ｐ波波形解析部（簡易地震判定部）
３０    地震解析処理装置
３１    地震解析部
【図１】
2010276536.tif 000006
【図２】
2010276536.tif 000007
【図３】
2010276536.tif 000008
【図４】
2010276536.tif 000009
【図５】
2010276536.tif 000010
【図６】
2010276536.tif 000011
【図７】
2010276536.tif 000012