(57)【要約】【課題】  地震の予兆を解析する支援を行うこと。【解決手段】  データ取得管理サーバ１０２は、国土地理院サーバ１０１にアクセスして、電子基準点の位置座標を取得するデータ収集モジュール３０１、過去の位置座標と比較して、地殻変動データを算出する変動データ算出モジュール３０２およびデータベース管理モジュール３０３を備える。表示処理サーバ１０４は、地殻変動データ等の表示に必要なデータを取得する各種データ収集モジュール３０４、取得した各種データを使用して地殻変動の様子を示す画像を生成し、格納する表示データ生成格納モジュール３０５およびデータ送受信モジュール３０６を備える。【選択図】  図３
2019066411.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークを介して所定の収集間隔で予め定められた地点の位置の座標データを収集し、当該収集した座標データと、同地点のそれ以前の複数の算出間隔ごとに収集した座標データとの差分を取って求められる変動距離及び変動方向を含む複数の変動データを算出して、前記算出間隔ごとにデータベースに格納するデータ収集算出手段と、
ユーザの指定に基づいて、前記複数の算出間隔の１つの変動データを前記データベースから読み出して、当該変動データを示す画像を表示するための表示データを生成して表示メモリに格納する表示データ格納手段と、
前記表示メモリに格納された表示データが示す変動データのうち変動量が予め定められた閾値以上の地点を示す画面に表示された地図上の対応する位置に、前記変動量および変動方向を示す画像を表示する変動データ表示手段と
を備えることを特徴とする情報処理システム。
【請求項２】
前記収集間隔は１日であり、
前記データ収集算出手段は、１からｎのうちの複数のｉについて、前記収集した座標データからｉ−１日前までの座標データを加算した座標データと、同地点のｉ日前から２ｉ−１日前までの座標データを加算した座標データとの差分を取って求められる変動量及び変動方向を含む第ｉ日の変動データを算出してデータベースに格納し、
前記表示データ抽出手段は、ユーザの指定に基づいて、前記第１ないしｎの変動データのいずれかを前記データベースから読み出して、当該変動データを示す画像を表示するための表示データを生成して表示メモリに格納することを特徴とする請求項１に記載の情報処理システム。
【請求項３】
前記データ収集算出手段は、前記ｉが１から７までの７パターンの変動データを算出して格納することを特徴とする請求項２に記載の情報処理システム。
【請求項４】
前記変動方向を示すデータは、変動方向の地表面に投影された射影であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の情報処理システム。
【請求項５】
前記予め定められた地点の座標データは、電子基準点から取得することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の情報処理システム。
【請求項６】
前記変動量及び変動方向を示すデータは、変動方向を示す矢印であって、当該予め定められた地点の変動量に応じて定められた色彩を付されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の情報処理システム。
【請求項７】
前記変動量及び変動方向を示すデータは、変動方向を示す矢印であって、当該予め定められた地点の変動量に応じて定められた長さとすることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の情報処理システム。
【請求項８】
前記矢印の長さは前記変動量が予め定められた閾値以下の時は０であることを特徴とする請求項７に記載の情報処理システム。
【請求項９】
表示用データベースを複数さらに備えることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の情報処理システム。
【請求項１０】
前記地図は、地図表示用プログラムにより描画され、前記表示データは、表示プログラム設定データであることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の情報処理システム。
【請求項１１】
データベース、表示メモリを備えた情報処理システムにおいて実行される情報処理方法であって
ネットワークを介して所定の収集間隔で予め定められた地点の位置の座標データを収集し、当該収集した座標データと、同地点のそれ以前の複数の算出間隔ごとに収集した座標データとの差分を取って求められる変動距離及び変動方向を含む複数の変動データを算出して、前記算出間隔ごとにデータベースに格納するデータ収集算出ステップと、
ユーザの指定に基づいて、前記複数の算出間隔の１つの変動データを前記データベースから読み出して、当該変動データを示す画像を表示するための表示データを生成して表示メモリに格納する表示データ格納ステップと、
前記表示メモリに格納された表示データが示す変動データのうち変動量が予め定められた閾値以上の地点を示す画面に表示された地図上の対応する位置に、前記変動量および変動方向を示す画像を表示する変動データ表示ステップと
を備えることを特徴とする情報処理方法。
【請求項１２】
データベース、表示メモリを備えた情報処理システムにおいて、情報処理方法を実行するプログラムであって、前記情報処理方法は、
ネットワークを介して所定の収集間隔で予め定められた地点の位置の座標データを収集し、当該収集した座標データと、同地点のそれ以前の複数の算出間隔ごとに収集した座標データとの差分を取って求められる変動距離及び変動方向を含む複数の変動データを算出して、前記算出間隔ごとにデータベースに格納するデータ収集算出ステップと、
ユーザの指定に基づいて、前記複数の算出間隔の１つの変動データを前記データベースから読み出して、当該変動データを示す画像を表示するための表示データを生成して表示メモリに格納する表示データ格納ステップと、
前記表示メモリに格納された表示データが示す変動データのうち変動量が予め定められた閾値以上の地点を示す画面に表示された地図上の対応する位置に、前記変動量および変動方向を示す画像を表示する変動データ表示ステップ手段と
を備えることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は情報処理システム、方法およびプログラムに関し、より具体的には、各地に設けられた基準点の座標データを収集して地震予兆解析の支援を行う情報処理システム、方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、地震予知について様々な研究が行われ、地震のメカニズムの説明から、過去の地震やそれに伴う自然現象との関連性の分析、それらの知見に基づく地震予知のシステムの提案などがなされてきた。例えば、海洋プレートが大陸プレートの下に潜り込むことにより、大きなストレスがプレート境界面等に蓄積して、何らかのきかっけでこのストレスが解放されることにより地震が発生するといった地震発生メカニズム等が研究され、これらの現象の予兆を観測することで一定の地震予知が可能であるとする学説が出されたりしている。しかし、一般に地震は地中深い地殻内部において様々な要因で発生する複雑な現象であるため、種々の試みにも拘らず正確な地震予知が期待できないのが現状である。
【０００３】
そのような状況であっても、こと人類に甚大な影響を与える大きな地震に関しては、地震の前後で地形をはじめ多くの地表および内部の変化が発生しており、また様々な予兆と考えられる自然現象も発生しているのは事実であり、過去の大地震前後の地形の変化や特異な自然現象を分析することは将来の地震対策に備えるために非常に重要である。
【０００４】
このような予兆や、地震前後の変化の中で基本となるのが地殻の変動であり、大きな地震の発生前後では地形が変化するほど地殻が変動しているほか、少なくとも地震発生前にプレート等の大きなストレスにより様々な地殻変動を観測することができることから、地殻変動データを蓄積して、地震の予兆の発見の基本データとして用い、その他の自然現象を補助データとして用いることは極めて有効である。例えば、特許文献１の地震発生予測情報提供方法では、国土地理院の提供する電子基準点の位置を取得し、電子基準点の１週間ごとの平均変動量を計算し、過去の平均変動量のパターンとその近辺で発生した地震とを対応付けて地震発生を予測する技術が開示されている。
【特許文献１】国際公開第２０１５−０２５３４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の地震発生予測情報提供方法は、ある地域の電子基準点から算出される地殻変動量が閾値以上の場合に過去の平均変動量のパターンとその近辺で発生した地震とを対応付けて地震発生を予測する技術を例示しているが、変動量計算の期間については１週間の例しか開示されておらず、地震予兆解析の観点からはより多くの様々な期間で算出した結果の比較が必要である。しかし、１週間以外に複数の期間について同様の計算を行うのは、従来の計算方法では手間が膨大になって、様々な条件で変動量を算出するのは実際上困難であるという問題がある。確かに、現状では地殻変動のデータのみから地震発生の予測を実行するのは困難である一方、地殻変動データは地震予兆解析のための情報としては必須であるため、むしろ様々な条件で地殻の変動状況を解析できる地震予兆解析支援システムを提供すること必要である。
【０００６】
本発明は上記従来の問題に鑑みてなされたものであり、日々の変動データを電子基準点データベースから自動的に収集し、必要なデータを算出してデータベースに格納しておき、所望の条件による地殻変動データをすぐにグラフィカルなインタフェースで提供することにより、地震予兆の解析の支援を行うことができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、ネットワークを介して所定の収集間隔で予め定められた地点の位置の座標データを収集し、収集した座標データと、同地点のそれ以前の複数の算出間隔ごとに収集した座標データとの差分を取って求められる変動距離及び変動方向を含む複数の変動データを算出して、算出間隔ごとにデータベースに格納するデータ収集算出手段と、ユーザの指定に基づいて、複数の算出間隔の１つの変動データをデータベースから読み出して、変動データを示す画像を表示するための表示データを生成して表示メモリに格納する表示データ格納手段と、表示メモリに格納された表示データが示す変動データのうち変動量が予め定められた閾値以上の地点を示す画面に表示された地図上の対応する位置に、変動量および変動方向を示す画像を表示する変動データ表示手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の情報処理システムにおいて、収集間隔は１日であり、データ収集算出手段は、１からｎのうちの複数のｉについて、収集した座標データからｉ−１日前までの座標データを加算した座標データと、同地点のｉ日前から２ｉ−１日前までの座標データを加算した座標データとの差分を取って求められる変動量及び変動方向を含む第ｉ日の変動データを算出してデータベースに格納し、表示データ抽出手段は、ユーザの指定に基づいて、第１ないしｎの変動データのいずれかをデータベースから読み出して、変動データを示す画像を表示するための表示データを生成して表示メモリに格納することを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の情報処理システムにおいて、データ収集算出手段は、ｉが１から７までの７パターンの変動データを算出して格納することを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の情報処理システムにおいて、変動方向を示すデータは、変動方向の地表面に投影された射影であることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の情報処理システムにおいて、予め定められた地点の座標データは、電子基準点から取得することを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の情報処理システムにおいて、変動量及び変動方向を示すデータは、変動方向を示す矢印であって、予め定められた地点の変動量に応じて定められた色彩を付されることを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の情報処理システムにおいて、変動量及び変動方向を示すデータは、変動方向を示す矢印であって、予め定められた地点の変動量に応じて定められた長さとすることを特徴とする。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の情報処理システムにおいて、矢印の長さは変動量が予め定められた閾値以下の時は０であることを特徴とする。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、請求項１ないし８のいずれかに記載の情報処理システムにおいて、表示用データベースを複数さらに備えることを特徴とする。
【００１６】
請求項１０に記載の発明は、請求項１ないし９のいずれかに記載の情報処理システムにおいて、地図は、地図表示用プログラムにより描画され、前記表示データは、表示プログラム設定データであることを特徴とする。
【００１７】
請求項１１に記載の発明は、データベース、表示メモリを備えた情報処理システムにおいて実行される情報処理方法であって、ネットワークを介して所定の収集間隔で予め定められた地点の位置の座標データを収集し、収集した座標データと、同地点のそれ以前の複数の算出間隔ごとに収集した座標データとの差分を取って求められる変動距離及び変動方向を含む複数の変動データを算出して、算出間隔ごとにデータベースに格納するデータ収集算出ステップと、ユーザの指定に基づいて、複数の算出間隔の１つの変動データを前記データベースから読み出して、変動データを示す画像を表示するための表示データを生成して表示メモリに格納する表示データ格納ステップと、表示メモリに格納された表示データが示す変動データのうち変動量が予め定められた閾値以上の地点を示す画面に表示された地図上の対応する位置に、変動量および変動方向を示す画像を表示する変動データ表示ステップとを備えることを特徴とする。
【００１８】
請求項１２に記載の発明は、データベース、表示メモリを備えた情報処理システムにおいて、情報処理方法を実行するプログラムであって、情報処理方法は、ネットワークを介して所定の収集間隔で予め定められた地点の位置の座標データを収集し、収集した座標データと、同地点のそれ以前の複数の算出間隔ごとに収集した座標データとの差分を取って求められる変動距離及び変動方向を含む複数の変動データを算出して、算出間隔ごとにデータベースに格納するデータ収集算出ステップと、ユーザの指定に基づいて、複数の算出間隔の１つの変動データを前記データベースから読み出して、変動データを示す画像を表示するための表示データを生成して表示メモリに格納する表示データ格納ステップと、表示メモリに格納された表示データが示す変動データのうち変動量が予め定められた閾値以上の地点を示す画面に表示された地図上の対応する位置に、変動量および変動方向を示す画像を表示する変動データ表示ステップ手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によると、ネットワークを介して所定の収集間隔で予め定められた地点の位置の座標データを収集し、収集した座標データと、同地点のそれ以前の複数の算出間隔ごとに収集した座標データとの差分を取って求められる変動距離及び変動方向を含む複数の変動データを算出して、算出間隔ごとにデータベースに格納するデータ収集算出手段と、ユーザの指定に基づいて、複数の算出間隔の１つの変動データをデータベースから読み出して、変動データを示す画像を表示するための表示データを生成して表示メモリに格納する表示データ格納手段と、表示メモリに格納された表示データが示す変動データのうち変動量が予め定められた閾値以上の地点を示す画面に表示された地図上の対応する位置に、変動量および変動方向を示す画像を表示する変動データ表示手段とを備えているので、日々の変動データを電子基準点データベースから自動的に収集し、必要なデータを算出してデータベースに格納しておき、所望の条件による変動データをすぐにグラフィカルなインタフェースで提供することにより、地震の予兆の解析を支援することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態の全体のシステム構成図である。
【図２】本発明の一実施形態で用いる電子基準点を説明するための図である。
【図３】本発明の一実施形態のサーバの機能ブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態の情報取得、管理の処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態の各電子基準点の地殻変動データを格納するデータベースの一例を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態の複数の時間間隔での地殻変動データを格納するデータベースの一例を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態の地殻変動データ表示の処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明の一実施形態の電子基準点の地殻変動データの取得を説明するための図である。
【図９】本発明の一実施形態の地殻変動の様子を日本地図に対応して表示した一例を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態の地殻変動の方向を示す矢印の表示の例を説明するための図である。
【図１１】本発明の一実施形態の地震発生の様子を日本地図に対応して表示した一例を示す図である。
【図１２】本発明の一実施形態の地震発生の様子を拡大して表示した一例を示す図である。
【図１３】本発明の一実施形態の地下水位の変動箇所を地図上に表示する例を示す図である。
【図１４】本発明の一実施形態の地下水位の推移の変動に関する表示を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の情報処理システムについて、図面を参照して実施形態を説明する。なお、異なる図面でも、同一の処理、構成を示すときは同一の符号を用いる。
【００２２】
本実施形態は、電子基準点のデータベースに毎日所定の時間に自動的にアクセスして、各地の電子基準点の情報を取得し、その情報に基づき地殻変動その他情報を算出して、地殻変動を含む各種観測データを蓄積するとともに、地図上にビジュアルに表示することにより、地震予兆情報を提供するものである。また、提供された地震予兆情報に基づいて、専門家のコメントの基礎とする、すなわち地震予兆の解析を支援することにもなる。
【００２３】
なお、各種観測データとしては、一定の規模以上の地震発生情報および火山情報が含まれ、これらは気象庁から入手することができ、後述するように発生した地震の情報自体が将来の地震予兆の解析に用いられる。これに加え、地下水位の変動、動物の異常行動、例えば鶏の産卵数や乳牛の搾乳量など、および潮位は、それぞれ産業技術総合研究所地質調査総合センター、農業水産省、気象庁から入手して各種観測データとすることができる。
【００２４】
（システム構成）
本発明の一実施形態で用いる情報処理システムの動作及び処理を以下に説明する。図１は、本発明の一実施形態の全体のシステム構成図である。本システムでは、電子基準点の位置を測定し、測定結果を補正して毎日提供するサーバとして、国土地理院サーバ１０１、国土地理院サーバ１０１から電子基準点の情報を取得し、その後表示処理をするための加工を施して格納し、管理するデータ取得管理サーバ１０２およびデータ取得管理サーバ１０２から加工されたデータを読み出して表示データを作成し、端末１１１に送信して表示させる表示処理サーバ１０４を備えており、ネットワーク１０３を介して接続されている。
【００２５】
表示処理サーバ１０４と端末１１１とは、ネットワーク１０３に接続され、表示の指示を送信したり、表示データを受信しており、例えばタブレット端末とすることができ、本実施形態でネットワーク１０３との接続は、Ｗｉ−ｆｉ、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）等の無線ネットワークにより行うこともできる。ここで端末１１１はタブレット端末のほか、モバイルパソコン等とすることができるが、基本的に地殻変動の様子を示すデータ等をサーバから受信して画像を表示、およびマウスまたはキーボードで一定の入力操作をすることができれば、モバイルあるいはデスクトップのパソコン、専用端末などいずれの装置を用いることができる。
【００２６】
現在、日本においては、図２の日本地図２０１に示すように各地に電子基準点２０３が設置されており、衛星２０２を使用してその位置を測定し、リアルタイムに取得することができる。具体的には、予め各地に設置された電子基準点について、ＧＥＯＮＥＴ（ＧＮＳＳ連続観測システム）を用いて位置情報を取得し、様々な補正を加え、毎日地球の重心を原点とした地球中心座標の直交座標（以下、地心直交座標系）Ｘ、Ｙ、Ｚ軸のデータが提供されている。一般に、電子基準点をＧＥＯＮＥＴを用いて測定する場合、実際の地殻変動以外にも季節による変化や、積雪による影響などがあり、地殻変動とは関係なく位置座標が変化するため、従来は位置情報には一定の範囲の誤差が存在するものとして地殻変動予兆情報を算出していた。例えば、積雪などの影響により積雪時のみ１〜数ｃｍ電子基準点が移動すると、それよりも小さい地殻変動は見逃されることもあった。しかし、現状では通常予想される、このような地殻変動以外の変化はあらかじめ予想され、取り除かれているので高精度の変動予兆情報を算出することができる。
【００２７】
なお、地殻自体も変動原因は複雑であり、地震には影響のない局所的な変動が短期間に発生することもあるので、一地点の地殻変動だけで地震の予兆とすることはできず、一定の地域の全体の地殻の動き、例えば数十ｋｍの範囲内の電子基準点がそれぞれ逆の方向に一度に移動するなど、複数の電子基準点の変動パターンが、地殻内部での特徴的な動きの予測には有効となる場合が多い。すなわち、一つ一つの電子基準点について位置測定の精度を高めることは、本実施形態の目的ではなく、複数の電子基準点の全体的な動きを見て特徴的なパターンを発見して地震予兆の解析に役立てることが本来の目的であるから、国土地理院データベースの個々の位置情報が実際の位置とどの程度の差異があるかとは関係なく、全体の位置情報として所定の誤差の範囲にあることを前提として、変動データの算出や閾値の設定などを行う。
【００２８】
また、基準点位置情報を提供するサービスは国土地理院以外にも、日本周辺領域の電子基準点としてＩＧＳ基準点があるが、ＩＧＳ電子基準点は全世界約４８０地点に設置され、その地殻変動データはＮＡＳＡから地球の重心を原点とした直交座標Ｘ，Ｙ，Ｚ軸データとして入手できる。本実施形態は、ＩＧＳ電子基準点についても同様に変動データを算出して地震予兆解析の支援に供することもできる。また、同様のサービスはその他の国や地域で実施され、あるいは実施が予定されているので、そのようなサービスを使用して本実施形態の地殻変動データ算出に用いることもできる。
【００２９】
図３は、本発明の一実施形態のサーバの機能ブロック図である。図３に示すように、本実施形態のデータ取得管理サーバ１０２は、所定の期間ごとに自動的に国土地理院サーバ１０１にアクセスして、電子基準点の位置座標を取得するデータ収集モジュール３０１、取得した位置座標をもとにそれ以前の位置座標と比較して、地殻変動データを算出する変動データ算出モジュール３０２および地殻変動データベースのデータ入出力などの管理を行うデータベース管理モジュール３０３を備える。同様に、表示処理サーバ１０４は、地殻変動データベースやその他図示しないデータベースやサーバから地殻変動データ等の表示に必要なデータを取得する各種データ収集モジュール３０４、取得した各種データを使用して地殻変動の様子を示す画像を生成し、格納する表示データ生成格納モジュール３０５およびデータ送受信モジュール３０６を備える。
【００３０】
本実施形態では、主に電子基準点の位置情報を取得する処理、および取得したデータから所定の期間の地殻変動データを表示する処理を実行する。以下では、電子基準点の情報取得、管理処理と地殻変動データの表示処理を分けて説明する。
【００３１】
（電子基準点の情報取得、管理処理）
図４ないし６を参照して、本実施形態の位置情報等の取得と管理について説明する。図４は、本実施形態のデータ取得の処理を示すフローチャートであり、図５は、本実施形態の電子基準点の位置情報の取得を説明するための図である。図６は、本実施形態の複数の算出間隔ごとに地殻変動データを格納するデータベースの一例を示す図である。本実施形態では、図１の矢印１２１で示すように、データ取得管理サーバ１０２は毎日所定の時刻に国土地理院サーバ１０１から電子基準点の位置を地心直交座標系で取得するが、その際その後の表示処理を適切、迅速に行うため一定の加工処理をしてデータベースに格納する。
【００３２】
具体的に、図４および５を参照して説明すると、先ずデータ収集モジュール３０１は、インターネット１０３を介して国土地理院サーバ１０１にアクセスし、登録されているすべての電子基準点の位置データを取得する（ステップ４０１）。ここで、本実施形態では、所定の時刻に毎日更新される電子基準点データを取得するが、これに限られず任意のタイミングでリアルタイムの位置情報を取得して使用することもでき、あるいは毎日ではなく所定の日や月毎に決められた日ごとに取得することもできる。
【００３３】
位置情報を取得すると、変動データ算出モジュール３０２により、種々の期間ごとに各電子基準点についての変動データを算出して、図５に示すような形式で格納する（ステップ４０２）。すなわち、例えばある電子基準点について取得した現在の位置（今回位置）を１日前の位置（前回位置）と比較して、差異を計算すると過去１日の地殻の変動量、つまり１日間変動データが算出される。変動量は今回位置と前回位置とのＸ、Ｙ、Ｚ軸の値のそれぞれの差異を算出して三次元の距離を算出し、算出された値は変動量５０７に格納する。変動方向も各軸の値から三次元の方向を決定する。
【００３４】
本実施形態では、その後の表示処理を適切、迅速に実行するため、三次元の位置座標から電子基準点の経度および緯度を算出し、図５に示すように格納する（ステップ４）。すなわち、前回位置から算出した緯度及び経度を、前回（平均）緯度５０３および前回（平均）経度５０４に、並びに今回位置から算出した緯度及び経度を、今回（平均）緯度５０５および今回（平均）経度５０６に格納する。上記で求めた方向は、電子基準点の緯度及び経度における地表面の方向に変換し、角度５０８に格納する。角度は、本技術分野で知られたいずれかの基準で表現することができるが、例えば本実施形態では１２時の方向を基準にして時計回りで表現する。また、地心直交座標系から電子基準点の経度および緯度を算出する方法は本技術分野で知られたいずれの方法も用いることができる。
【００３５】
図５に示すように、電子基準点ＩＤ５０１に格納された識別情報の電子基準点が、以上の様な処理により、所定の算出間隔の各電子基準点の所定の日を基準とした地殻変動データが格納される。本実施形態ではこのようにして、様々な算出間隔の地殻変動データを算出して格納する。例えば、図６に示すように、１日、２日、３日、４日、５日、６日、７日の各算出間隔における地殻変動データを算出し、７つの算出間隔のパターンの図５に示すような地殻変動データを格納しておくことにより、表示処理を、適切、迅速に実行することができる。これは、地震の変動パターンは算出間隔によってその現れ方が異なり、例えば算出間隔２日のパターンがよくあてはまる地震もあれば、７日のパターンがよく適合する地震もあり、地震予兆解析の支援をする場合、各種パターンで変動データを瞬時に見られるようにすることが重要だからであり、表示するごとに異なる算出間隔のパターンの変動データを算出しなおしていたのでは、的確な地震予兆の解析など到底できない。
【００３６】
ここで、上記の例で２日ないし７日の地殻変動の算出は以下のように行う。先ず、２日であればデータの取得日とその１日前のＸ、Ｙ、Ｚ軸の値の平均をとり今回平均位置とし、データの取得日の２日前と３日前のＸ、Ｙ、Ｚ軸の値の平均をとり前回平均位置とする。得られた今回平均位置と前回平均位置とにより上記の１日の場合と同様、前回平均緯度、前回平均経度、今回平均緯度、今回平均経度、変動量、角度を算出し、図６に示す２日間変動データ６０２に格納する。
【００３７】
同様に、算出間隔をｉ日とすると、データの取得日からｉ−１日前までのＸ、Ｙ、Ｚ軸の値の平均をとり今回平均位置とし、データの取得日のｉ日前から２ｉ−１日前のＸ、Ｙ、Ｚ軸の値の平均をとり前回平均位置とする。得られた今回平均位置と前回平均位置とにより上記の１日の場合と同様、前回平均緯度、前回平均経度、今回平均緯度、今回平均経度、変動量、角度を算出し格納する。このようにして複数の算出間隔のパターンの変動データをデータベースに格納する（ステップ４０４）。
【００３８】
本実施形態では、例えば図６に示すように１日間の変動データ６０１ないし７日間の変動データ６０４のデータを保持しておくことができ、各算出間隔で地殻変動データの表示ができるようになっている。本実施形態では、この算出間隔は任意に追加、変更することができるので、上述の様に算出間隔は自由に様々なパターンを選んで、地震予兆の解析に有用と考えられる算出間隔の変動データをすべて算出、格納するようにしておけば、後の表示処理を適切、迅速に行うことができる。本実施形態では、算出間隔は日ごとにしたが、これに限られずデータが取得できれば１時間ごとにすることもできるし、逆に２日ごとや、数日ごとにすることもできる。さらに、１日ないし７日のように連続して算出間隔のパターンを算出しなくても、１日、３日、６日、１０日のように変則的に算出間隔を設定してもいい。
【００３９】
（変動データの表示処理）
図７ないし１２を参照して、本実施形態の変動データの表示処理について説明する。図７は、本実施形態の地殻変動データ表示の処理を示すフローチャートであり、図８は、電子基準点の地殻変動データの取得を説明するための図である。図９は、本実施形態の地殻変動の様子を日本地図に対応して表示した一例を示す図である。図１１は、本実施形態の地震発生の様子を日本地図に対応して表示した一例を示す図であり、図１２は、本実施形態の地震発生の様子を拡大して表した表示の一例を示す図である。図１０は、本実施形態の地殻変動の方向を示す矢印の表示の例を説明するための図である。
【００４０】
本実施形態では、地殻変動データベース８０１に格納された地殻変動データ等を使用して、地殻変動を示す画像を表示させるが、本例では、表示プログラムとして地図表示プログラムを使用し、地図自体の表示は主に地図表示プログラムの標準機能を使用して行い、地殻変動を示す矢印やその他の表記を表示させるための表示プログラム設定データを作成して、作成されたデータに基づいて地図表示プログラムが別途表示した地図上に地殻変動データを、例えば図９に示すように表示する。作成された画像表示用の表示プログラム設定データは表示メモリ８０２に格納されており、この表示プログラム設定データをもとに、表示画面が生成され端末１１１に表示される。
【００４１】
本実施形態では、地図表示プログラムとしてＡｒｃＧＩＳ（登録商標）を用いるが、これに限られず、一般に地図表示プログラムは、指定されたエリアの地図を様々な形態や色彩で表示することができるが、それだけでなく指定により追加の図形、文字、数値などを地図の上に重ねて表示することができる。本実施形態では、このような機能を用いて地図上に各電子基準点の変動量や方向などを表示することによって、地殻変動データのビジュアルな表示が可能となり、地震予兆解析を支援することができるので、このような機能を有する地図表示プログラムであれば、いずれのものも使用することができる。
【００４２】
具体的に、図７ないし１２を参照して説明すると、先ず端末１１１から表示を所望する地殻変動データの日付および算出間隔、例えば７日間等の指定を受信すると（ステップ７０１）、地殻変動データベース８０１から該当するデータを読み込む（ステップ７０２）。読み込んだデータに基づいて、各地殻変動をどのように表示するかを設定するが、通常ほとんどの電子基準点の変動量は小さい値であるので、全てに矢印を付すと表示が煩雑で見づらくなる。このため、閾値を予め定めて一定の変動量よりも小さい電子基準点は矢印を表示しないようにすることができる。
【００４３】
変動量と方向をどのように表示するかを図１０を参照して説明すると、図１０に示すある地点が前回（平均）位置１００４から今回（平均）位置１００５に移動しているとすると、矢印１００１は１２時方向から時計回りで角度１００２の方向となり、実際の変動方向と一致する。一方、矢印１００１はあくまで地図上での表現であり便宜上一定の長さにしているが、長さ自体には意味がないため、実際の変動量１００３とは比較にならないほど長く表現されている。
【００４４】
ここで、本実施形態で矢印の長さは０も含め４段階の表示ができるようになっており、実際の地殻変動の変動量の値を０〜３の値に対応付けて表示する長さを決めている。すなわち、０であれば矢印は描かれず、１〜３についてはその値に応じた矢印の長さで矢印が描かれる。対応付けについては、例えば変動量のレベルとして、０．８ｃｍ未満→０、０．８ｃｍ以上、１．２ｃｍ未満→１、１．２ｃｍ以上、１．５ｃｍ未満→２、１．５ｃｍ以上→３といった対応をあらかじめ決めておき、地殻変動データベース８０１から読み込まれた各電子基準点の変動量の値に応じて、対応する０〜３の値を、緯度、経度とともに表示プログラム設定データとしてメモリ８０２に格納しておいて、地図表示プログラムに表示の指示を出すと、地図表示プログラムが対応する位置に矢印が表示されるようにする。本実施形態では、変動量を所定の閾値で分割しそれぞれ対応する長さで表現するよう説明したが、これに限られず、所定の色を割り当てて矢印の色を変えて変動量を示すこともできる。また、本実施形態では４段階の表示としたが、これに限られることなく、矢印の長さや色の数を２あるいは３とすることもでき、５以上とすることもできる。
【００４５】
以上のように、表示データ生成格納モジュール３０５により、表示メモリ８０２に表示プログラム設定データが格納される（ステップ７０３）。本実施形態では、地図表示プログラムとして例えばＡｒｃＧＩＳ（登録商標）を用いることで、その描画インタフェースを利用し、長さや位置（緯度、経度）を指定するだけで矢印を描画させたが、異なる地図表示プログラムを使用する際は、そのインタフェースに合わせて必要なデータを表示メモリ８０２に設定することにより地殻変動データやその他のデータを地図の表示に重ねて表示させる。
【００４６】
このように所望の日付、所望の期間の地殻変動データの設定データが用意された後、例えば端末１１１から表示の指示がなされると、地図表示プログラムは表示メモリ８０２に格納された最新の設定データに基づいて地図上の対応する位置に地殻変動データを示す矢印を表示し、その結果、過去でも最近でも所望の地殻変動データをすぐに表示することができる（ステップ７０４）。以上、本実施形態は、地図表示プログラムを用いて、地図を表示させつつ、それに重ねて地殻変動データ、その他のデータを表示させたが、通常の表示プログラムを使用して描画する場合は、本技術分野で知られた方法で地図データを使用して、地図上に重ねて地殻変動データなどを描画させることができる。また、その場合は表示メモリ８０２には本実施形態のように、地図以外の描画データを格納しておいて地図に重ねて表示することもできるし、予め地図に重ねた画像を生成しておいて表示メモリ８０２に格納することもできる。
【００４７】
以上のような処理を実行した結果、例えば図９に示すように地殻変動データが表示される。図９は、ある時期の日本の東北地方における１週間間隔の地殻変動の様子を、異なる日付について示した図である。この地図で示される地域には１００以上の電子基準点が存在するが、実際には図９に示すように、１０数か所の電子基準点の矢印が表示されるだけである。これらの矢印が表示される電子基準点は上述の例でいえば１週間の変動量が０．８ｃｍ以上であり、この０．８という値は全体としてのパターンを見る場合にも無視していい変動量の上限から導かれる。すなわち、その値未満の変動量の地殻変動パターンを見ても地震予兆の解析にあまり役立たないような値の上限を、矢印の長さを０にする変動量とする。逆に、無視していいレベルの電子基準点まで表示していると、画面が煩雑になり地震予兆解析の支援に供するには適切ではない。
【００４８】
一般に、日本および日本近海では複数のプレートが相互に沈み込む複雑な活動をしており、さらに活断層など、地震の発生する要因は様々で、明らかになっている地震発生メカニズムもあるものの、いつ何時どのようなメカニズムで地震が発生するかは予知することは困難である。しかし、地震発生メカニズムによっては特異な地殻変動を伴う場合も少なくないので、このようなパターンが発見されれば地震予知にも有効である。
【００４９】
例えば、図９を参照して、２０１３年３月２１日の地殻変動パターンを見ると、変動パターン９０１および９０２のパターンが特異であることが理解される。この２か所でほぼ同様な変動パターンを示しているのが約１年後の２０１４年１月２８日の変動パターン９０３および９０４である。それぞれの変動パターンが現出した時期は１年近く離れてはいるが、極めて類似したパターンであり、図１１の地震発生エリア１１０１および１１０２に示すようにその後１０日以内で同様にマグニチュード５以上の地震が観測されている。
【００５０】
図１１の地震発生エリアの付近を拡大すると、図１２に示すように、震源地も震度も同様の地震が地震発生エリア１２０１および１２０２で発生していることを理解することができる。これは、両方の地震発生メカニズムが類似しており、地殻変動も同様のパターンになったものと考えることができるからである。すなわち、同じ地域で同様のメカニズムにより発生した地震は同様のパターンの地殻変動を伴うと考えることができる。このように、本実施形態の情報処理システムを使用することにより、条件の異なる地殻変動データを表示させることができるから、様々な見地から地震予兆の解析が可能となる。ここで、地震情報は、火山情報などとともに、気象庁からデータが入手される。
【００５１】
さらに本実施形態の情報処理システムでは、図１３および１４に示すように、地下水位の変動も可視化して地図上に重ねて表示することによって、地震予兆解析に役立てることができる。産業技術総合研究所地質調査総合センターは、全国で地下水位を観測できる観測井を整備しており、この情報も図１３に示すように水位に異常があった井戸について、表示して地殻変動データに加え地震予兆解析の支援に供することができる。なお、図１３に示す水位変動は、具体的には図１４に示すように地震直後に大きく水位が上昇した例であり、直前の前兆現象は見られなかったが、今後の解析により新たな知見が得られる可能性がある。
【００５２】
以上のように、本実施形態は、電子基準点の位置情報をもとに取得した地殻変動データを主に使用して、地殻変動パターンの地震発生の相関を検討する際の、地震予兆の解析を支援する情報システムを提供するものだが、これに加え、その他の自然現象、例えば地下水位の変動情報なども取り入れることが可能になっているが、さらにさまざまなデータをビジュアルに表示することにより、地震予兆の解析に役立てることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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