(57)【要約】【課題】従来は、地震が発生する場所を明示的に示す装置や方法が無かったが、本発明で地震が発生する場所をわかりやすく表示する装置・方法を提供する。また自然界データと地震との相関について解析する装置および方法を提供する。【解決手段】地震の予兆となる情報を収集・処理し、その結果を視覚的に分かりやすい２次元の地図上に表示する。観測地点を稠密に設定することにより、いわゆるアメダスの様な表示を実現する。なおこの装置は「地震が来る場所を示す」ことから「クルダス」と呼ぶ。また自然界データと地震データとを格納し、両者の相関関係について任意のアルゴリズムに対して相関関係を解析する。【選択図】　図１
2004020234.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気象観測システムから送られてくる気温等の気象データを入力する気象データ入力手段と、入力した各データを保存するデータベースと、このデータベースのデータを使って地震の前兆を検出するためのデータ処理をするデータ処理手段と、当該データ処理の結果、地震の前兆有りとなった場合にさらに詳細にデータを解析して地震発生地域と確率を演算するデータ解析手段と、当該演算結果を表示装置へ出力する地震前兆情報出力手段と、地震データを入力してデータベースに保存すると共にこの地震データをもとに各気象データとの相関を演算し、前記データベースに保存されている地震発生確率データの変更指令を出力する相関関係解析手段とを備えたことを特徴とする地震前兆監視装置。
【請求項２】
地震の前兆事象発生から地震が発生するまでの時間スパンが異なる少なくとも２種類の自然界データを用いて地震を監視する方法であって、
前記時間スパンが相対的に長い第１の自然界データに基づき地震発生を予測する第１のアルゴリズムと、前記時間スパンが相対的に短い第２の自然界データに基づき地震発生を予測する第２のアルゴリズムとを記憶する段階と、
位置データを含む第１の自然界データを取り込み記憶する段階と、
前記記憶している第１の自然界データと第１のアルゴリズムを用いて地震発生の確率を演算し、当該演算結果に基づき地震発生の予測情報を地図上に表示する段階と、
位置データを含む第２の自然界データを取り込み記憶する段階と、
前記記憶している第２の自然界データと第２のアルゴリズムを用いて地震発生の確率を演算し、当該演算結果に基づき前記表示された地震発生の予測情報を修正可能にする段階と、
地震データを取り込み記憶する段階と、
当該地震データに基づき、前記第１のアルゴリズムと前記第２のアルゴリズムのうち少なくとも一つを修正可能にする段階と、
を備えたことを特徴とする地震前兆監視方法。
【請求項３】
地震と気温との相関を解析する装置であって、
気温のデータを入力する気温入力手段と、地震のデータを入力する地震データ入力手段と、前記２つの入力データを保存する気温データベースと、地震データベースと、
相関を解析するための条件を入力する解析条件入力手段と、前記２つのデータベースを入力された解析条件によってデータを処理するデータ処理手段と、データ処理によって生成する気温ジャンプデータベースと、適合地震データベースと、前記２つのデータベースをマージするデータマージ手段と、データマージ手段によってマージされたデータを保存するマージドデータベースと、相関関係の解析結果であるマージドデータを出力する出力手段とを備えることを特徴とする地震相関解析装置。
【請求項４】
地震に関する確率を演算する方法であって、
自然的中確率を演算する段階または地震予測とその実績を対比表示させる段階の少なくとも一方を有し、自然的中確率を演算する段階については、過去の地震データをもとに地震予測条件をもとに検索して、その検索結果から自然的中確率を算出する段階と、地震予測とその実績を対比表示する段階については、過去の地震予測と実績について検索して、その検索結果を表示する段階を備えたことを特徴とする地震に関する確率演算方法。
【請求項５】
インターネットを用いて地震の震度情報を表示する方法であって、
Ｗｅｂ端末からシステムが動作するかをチェックする加振制御手段を動作させる段階と、動作した振動を受けて動作する震度計から震度データを入力・処理する段階と、衛星通信システムに出力する段階と、前記振動を捉えてＷｅｂサーバ経由でＷｅｂ端末にシステム全体として動作したかどうかの結果を表示する段階を備えたことを特徴とする震度情報表示する方法。
【請求項６】
インターネットを用いて地震の震度情報を表示する方法であって、
Ｗｅｂ端末からシステムが動作するかをチェックする加振制御手段を動作させる段階と、動作した振動を受けて動作する震度計から震度データを入力・処理する段階と、衛星通信システムおよび地上通信システムとを並存させ、地震予測情報入力手段から地震予測情報がある場合に、その情報に応じて２種類の通信システムを経済的観点と安全性の観点から切り替える段階と、前記振動を捉えてＷｅｂ端末にシステム全体として動作したかどうかの結果を表示する段階を備えたことを特徴とする震度情報表示する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地震前兆監視装置および地震前兆監視方法および地震相関解析装置および地震相関解析装置方法を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、地震予測の方法は多く存在する。
その中でも、世界的に有名なのはギリシャで開発されたＶＡＮ法である。これは２地点間の電位差すなわち地電流を観測し、地震を予測するものである。しかしこの方法は、日本国内においては実証研究を複数の組織で実施してきているが、残念ながら実用に供せられるかどうかは平成１４年６月現在においても明確になっていない状況である。
世界的にみても「地震予測の決定打」と言えるものが残念ながらほとんどないと言っても過言ではない。
【０００３】
地震の予測に関して「地震が起きであろう場所」を２次元の地図上に表示するものは無かった。つまり気象データの表示はアメダスによる気象情報の収集によって実現しているが、地震予測データについては、アメダスに相当するものが存在しなかった。
こうした状況に鑑みて、特願２０００−３７８１２３を出願した。この特許はまさに、この「地震が起きであろう場所」を示すものである。すなわち地震が「来る」場所を示すシステム「クルダス」を提案した。
【０００４】
ところで、気象データを使用して地震を予測する提案は従来から幾つかなされている。例えば、特開平１１−１７４１５８号公報に記載の「地震前兆現象の検出方法とその装置」には、気温と湿度のデータを使用して地震前兆現象を検出する技術が開示されている。また、特開２０００−１４７１４０号公報に記載の「地震発生を予知する方法及び装置」には、気圧データをもとに地震発生を予測する技術が開示されている。しかしながらそのいずれも平成１４年６月現在において地震予測の世界で実用に供せられているものは無いのが実情である。
【０００５】
一方、特願平７−１９９２６２号に記載の「電磁波のノイズ検知・解析装置」においては、電磁波から検知されたノイズを解析して地震発生の予測を行う装置（呼称としては「逆ラジオ」）が提案されている。
地震電磁気学については電気通信大学の早川正士教授や、大阪大学の池谷元伺教授など少なくとも全国２０箇所程度の機関が研究を進めている。更に電磁気現象と地震との相関については、「地震電磁気学」として学問の対象となっている。
これらの気象データを用いる方法は、電磁波等の他の気象データを使用する方法に比べ、相対的に地震発生よりも数週間程度は前に前兆が起きている。また、また最近では電気通信大学の犬伏裕之と早川正士教授が、阪神大震災の前に夜間の気温が上昇するという事象を報告した。（２００２年５月３０日　地球惑星科学関連学会　『１９９５年　兵庫県南部地震前の気温変化事象に関する考察』）
【０００６】
この事象は１９９５年１月１７日の阪神淡路大震災の１４日前である１月３日の夜間に観測されたもので、３日２０時の気温６．０度に対して翌朝０４時の気温８．２度と２．２度も上昇した事象であった。なお、１９９０年〜１９９９年の１０年間にわたり夜間に気温が２．０度以上上昇するケースを調査したところ、３６５１日中わずか３７日しか無かったことが明らかになっている。これは確率にしてわずか１％しかないことであり１年であれば数日しか無い事象であることがわかっている。ここで検索された３７日全てが地震に伴って気温が上昇したわけではないが、少なくとも夜間気温の上昇と地震とは何らかの関係があるものと思われる。
しかし地震とこれらのデータとの相関関係については、未だ賛否両論があり決着はついていない。この意味で相関関係を客観的に調査する装置や方法が開発されることが望まれていた。
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点を改善するためになされたものであり、その目的は、温度データの地震予測精度を向上させると共に、他の気象データと組み合わせて、地震発生確率や震源地の特定に関して従来より高精度で予測・監視できる方法および装置を実用的に提供することにある。なお、一般に、電磁波関係データや大気イオン密度などは気象データとは言わないが、ここでは、地震に関連するこれらの観測データも広義の「気象データ」に含めるものとする。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は大きく２点ある。
（１）「地震が起きであろう場所」を表示するものを実現する
（２）自然界データと地震データの相関関係を解析するものを実現する
以下各々について説明する。
【０００８】
（１）地震が発生する場所を地図上に表示するものを実現する
地震の予測において以下の３要素が重要と言われている。
１、地震が起きる時期
２、地震が起きる場所
３、地震の規模
地震予測上はこの３つを提示しないと予測したことにならないと言われている。また私見であるが、地震防災上はこの３つの中でも恐らく「地震が起きる場所」が最も重要であると思われる。何故なら、場所がわかれば時期や規模があいまいであっても、少なくともその地域の防災関係者・事業者・住民らの「心の準備」ができるからである。
例えば、ガスを扱うある事業者は巨大地震直後から第１級非常体制に入るが、予め地震が起きる場所が想定できていれば、万一に備えた「心の準備」ができる。更に一歩進めて非常体制に入ることさえできる。この様に人の配置に関して寄与することは可能である。更に物的な準備についても同様に進めることも可能である。防災関係者や住民においても「心の準備」ができる点は利点であると言える。
逆に「地震が起きる場所」が不明確であったらどうだろうか。時期や規模が予測されたとしても場所が不明であると全国各地で対策するわけにもいかず、対策しようが無いと言える。
【０００９】
そこで本発明では「地震が起きる場所」について注目し、従来の地震予測において実施されていなかった地震発生の場所を視覚的に示す地震の予測装置および地震の予測方法について提供する。また地震の発生場所を視覚的に示すことで、当該地域での地震の発生確率を算定することなども可能とする。更に算定した結果を地震予測情報の提供方法も提示する。
【００１０】
（２）自然界データと地震データの相関関係を解析するものを実現する
地震の前兆データとしては電磁波データや大気イオン密度データなどが挙げられている。しかし相関関係については未だ賛否両論があり決着はついていない。
電磁気現象と地震との相関については前述の通り、「地震電磁気学」として学問の対象となっている。例えば、東海大学の長尾年恭教授・東海大学地震予知研究センター長は、『地震予知研究の新展開』という書籍を出版し、その中で「電磁気学的手法を用いた地震予知研究」について紹介している。（２００１年４月２５日出版、近未来社）
【００１１】
大気イオン密度と地震との相関については、岡山理科大の弘原海清教授が、地球惑星科学関連学会や日本情報地質学会などで発表してきている（２００１年６月）。研究が進展している最中ではあるが、決定的な相関関係の明確化は今後の課題である。
気温・湿度と地震との相関については、イオン情報研究所の薩谷泰資氏が、日本気象学会で『平成１３年（２００１年）芸予地震の前兆現象』を発表してきている（２００１年１０月１２日）しかし、これについても本格的な相関関係の明確化は今後の課題である。
地震予測の研究が画期的に進んでいない理由は以下が考えられる。
１、電磁波、大気イオン密度、気温・湿度などの自然界データと、地震との相関関係を示すことが難しい。
２、データは大量にあるが、大量にありすぎて相関関係について処理しきれない。
３、有効な地震予測のアルゴリズムが見つからない。
４、仮に有効な地震予測のアルゴリズムが見つかったとしても、そのアルゴリズム自体の有効性を効率的にチェックするツールがない。
そこで本発明では、これらの点に注目し、以下の特徴をもつ装置および方法を提供する。
１、各種自然界データと地震との相関関係を効率的に解析可能
２、大量なデータであっても問題なく探索可能
３、「有効と思われる地震予測アルゴリズム」を効率的に探索可能あるいは改良可能
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、既に述べている様に主に２つの問題を解決するものである。
（１）自然界データと地震データの相関関係を解析するものを実現する
（２）地震が発生する場所を表示するものを実現する
これらの課題を解決すべく本発明は以下に示す構成とした。
【００１３】
本発明の請求項１では以下の装置を提供する。
気象観測システムから送られてくる気温等の気象データを入力する気象データ入力手段と、入力した各データを保存するデータベースと、このデータベースのデータを使って地震の前兆を検出するためのデータ処理をするデータ処理手段と、当該データ処理の結果、地震の前兆有りとなった場合にさらに詳細にデータを解析して地震発生地域と確率を演算するデータ解析手段と、当該演算結果を表示装置へ出力する地震前兆情報出力手段と、地震データを入力してデータベースに保存すると共にこの地震データをもとに各気象データとの相関を演算し、前記データベースに保存されている地震発生確率データの変更指令を出力する相関関係解析手段とを備えたことを特徴とする地震前兆監視装置。
【００１４】
本発明の請求項２では以下の方法を提供する。
地震の前兆事象発生から地震が発生するまでの時間スパンが異なる少なくとも２種類の自然界データを用いて地震を監視する方法であって、
前記時間スパンが相対的に長い第１の自然界データに基づき地震発生を予測する第１のアルゴリズムと、前記時間スパンが相対的に短い第２の自然界データに基づき地震発生を予測する第２のアルゴリズムとを記憶する段階と、
位置データを含む第１の自然界データを取り込み記憶する段階と、
前記記憶している第１の自然界データと第１のアルゴリズムを用いて地震発生の確率を演算し、当該演算結果に基づき地震発生の予測情報を地図上に表示する段階と、
位置データを含む第２の自然界データを取り込み記憶する段階と、
前記記憶している第２の自然界データと第２のアルゴリズムを用いて地震発生の確率を演算し、当該演算結果に基づき前記表示された地震発生の予測情報を修正可能にする段階と、
地震データを取り込み記憶する段階と、
当該地震データに基づき、前記第１のアルゴリズムと前記第２のアルゴリズムのうち少なくとも一つを修正可能にする段階と、
を備えたことを特徴とする地震前兆監視方法。
【００１５】
本発明の請求項３では以下の装置を提供する。
地震と気温との相関を解析する装置であって、
気温のデータを入力する気温入力手段と、地震のデータを入力する地震データ入力手段と、前記２つの入力データを保存する気温データベースと、地震データベースと、
相関を解析するための条件を入力する解析条件入力手段と、前記２つのデータベースを入力された解析条件によってデータを処理するデータ処理手段と、データ処理によって生成する気温ジャンプデータベースと、適合地震データベースと、前記２つのデータベースをマージするデータマージ手段と、データマージ手段によってマージされたデータを保存するマージドデータベースと、相関関係の解析結果であるマージドデータを出力する出力手段とを備えることを特徴とする地震相関解析装置。
【００１６】
本発明の請求項４では以下の方法を提供する。
地震に関する確率を演算する方法であって、
自然的中確率を演算する段階または地震予測とその実績を対比表示させる段階の少なくとも一方を有し、自然的中確率を演算する段階については、過去の地震データをもとに地震予測条件をもとに検索して、その検索結果から自然的中確率を算出する段階と、地震予測とその実績を対比表示する段階については、過去の地震予測と実績について検索して、その検索結果を表示する段階を備えたことを特徴とする地震に関する確率演算方法。
【００１７】
本発明の請求項５では以下の方法を提供する。
インターネットを用いて地震の震度情報を表示する方法であって、
Ｗｅｂ端末からシステムが動作するかをチェックする加振制御手段を動作させる段階と、動作した振動を受けて動作する震度計から震度データを入力・処理する段階と、衛星通信システムに出力する段階と、前記振動を捉えてＷｅｂサーバ経由でＷｅｂ端末にシステム全体として動作したかどうかの結果を表示する段階を備えたことを特徴とする震度情報表示する方法。
【００１８】
本発明の請求項６では以下の方法を提供する。
インターネットを用いて地震の震度情報を表示する方法であって、
Ｗｅｂ端末からシステムが動作するかをチェックする加振制御手段を動作させる段階と、動作した振動を受けて動作する震度計から震度データを入力・処理する段階と、衛星通信システムおよび地上通信システムとを並存させ、地震予測情報入力手段から地震予測情報がある場合に、その情報に応じて２種類の通信システムを経済的観点と安全性の観点から切り替える段階と、前記振動を捉えてＷｅｂ端末にシステム全体として動作したかどうかの結果を表示する段階を備えたことを特徴とする震度情報表示する方法。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施形態について説明する。
なお、地震予測の手法には種々あるがここでは特に、気温による方法と電磁波による方法を例として使用する。また一部大気中のイオン密度も例として使用する。なおこれらはあくまでも例であり、基本的にはどの自然界データであっても適用できることは言うまでも無い。
【００２０】
＜第１の実施の形態＞
図１は本発明の第１の実施の形態による地震前兆監視装置の構成図である。
この図において、地震前兆監視装置１０は、気象観測システム１１から送られてくる気温等の気象データを入力する気象データ入力手段１３、日の出／日の入時刻データシステム１２Ａから日の出および日の入に関する時刻データを入力する日の出／日の入時刻入力手段１２Ｂ、入力した各データを保存するデータベース１７、このデータベース１７のデータを使って地震の前兆を検出するためのデータ処理をするデータ処理手段１４、データ処理の結果、地震の前兆有りとなった場合にさらに詳細にデータを解析して地震発生地域と確率を演算するデータ解析手段１８、この演算結果を表示装置１９へ出力する地震前兆情報出力手段１５、通信システム２０を介して警報出力するアラーム出力手段１６、地震データ入力装置２１から地震データを入力してデータベース１７に保存する地震データ入力手段２２、および、地震データをもとに各気象データとの相関を演算し、データ処理手段１４やデータ解析手段１８に対してアルゴリズムの変更指令などを出力する相関関係解析手段２３により構成されている。
【００２１】
次に、本実施の形態における地震前兆監視装置１０の動作を説明する。まず、気象データ入力手段１３は、気象観測システム１１からリアルタイムに送られてくる気温、湿度、風向きなどの気象データを受信し、データベース１７に記憶する。図２は、データベース１７における気象データテーブルの例である。各気象データは、測定地点の経度、緯度情報、地点名、および観測年月日と時刻情報が付されて保存される。ここで風向きは３６０度表示であり、真北が０度、東が９０度となる表記方法である。なお、気象データは、図２に記載のものに限られず、電磁波関係データや大気イオン密度データや地下水位データなど地震に関係すると考えられるデータを必要により入力すれば良い。また、図２では、毎時の気象データを入力することとしているが、精度を高くするために、計算機の能力とデータベースの容量に応じて分、秒単位でデータを入力することも可能である。一方、日の出／日の入時刻入力手段１２Ｂは、日の出／日の入時刻データシステム１２Ａから送られてくる毎日の日の出時刻および日の入時刻を入力し、データベース１７に記憶する。図３は、データベース１７に保存されている日の出／日の入データテーブルの例である。
【００２２】
次に、　データ処理手段１４は、図２の気象データと図３の日の出／日の入データテーブルを参照して、各地点の日の入時刻の気温（Ｔ１）と翌日の日の出時刻の気温（Ｔ２）を抽出する。そして、Ｔ１とＴ２の温度差Ｚを求める。この求め方は、Ｔ２からＴ１を引いた値が正ならば、その値を用い、Ｔ２からＴ１を引いた値が零または負ならばＺ＝０とする。そして、温度差Ｚが一定値（たとえば「１」）を超えると警報フラグＡＬを立てる。図４は、データ処理手段１４の演算結果を保存したデータテーブルの例である。
あるいは、計算式を以下のようにすることも考えれれる。
Ｚ　＝　ＭＡＸ　ｔｅｍｐ　（日の入から日の出まで）　−　Ｔ日の入
ここで
ＭＡＸ　ｔｅｍｐ（日の入から日の出まで）：日の入から日の出までまでの毎正時最高気温　Ｔ日の入　：日の入における気温
そして、データ処理手段１４は、演算の結果、警報フラグＡＬが１になる地域が発生することにより、アラーム出力手段１６を介して、アラームを出すと共に、データ解析手段１８を起動する。
【００２３】
データ解析手段１８は、予め設定されたアルゴリズムにより、地震発生の確率を演算する。以下、アルゴリズムの一例に基づいて説明する。
図５は、データベース１７に保存されている日の出時刻と日の入時刻の温度差と地震発生の相関を示すデータの一例である。データ解析手段１８はこのデータを参照してそれぞれ神戸と広島の地震発生確率データＹを設定する。図６は、データ解析手段１７により地震発生確率データＹが設定されたときのデータテーブルの一例である。
前兆情報出力手段１５は、このデータテーブルをもとに、図７のように地図をメッシュ上に分割し、該当エリアの地震発生確率データ（以下、確率データ）Ｙを表示装置１９に表示させる。図７の例では、空白のメッシュは確率データ「０」を意味する。また説明の便宜上、数値を表示しているが数値に対応して色別表示させても良い。なお、気温データを用いる場合、経度、緯度を１度単位でメッシュに分割すると、少なくとも気温データを用いて位置情報を特定できる能力との関係で最も効果的である。
【００２４】
一方、気象データ入力手段１３を介して電磁波データを入力しデータベース１７に保存する。データ処理手段１４は、図８に記載のごとく、測定地域ごとの単位時間当たりの電磁波ノイズ数を計算して、基準値を超えるとアラームと共にデータ解析手段１８を起動する。
次に、データ解析手段１８は、図９に記載した過去のデータをもとに作成した電磁波と地震発生確率データとの関係テーブルを用いて地図をメッシュ上に分割したエリアごとに地震発生確率データを演算する。ここで、ノイズ強度Ｓは、以下の式で求められる。
Ｓ＝ｌｏｇ　１０　（Ｎ／ＢＧ）
ここで
Ｎ：測定時の電磁波ノイズの瞬時値
バックグラウンドＢＧ：所定期間（例えば９０日）の電磁波ノイズ数の平均値
【００２５】
図１０は、電磁波データによる地震発生確率データをエリアごとに表した図である。図１０において、地震発生の可能性のあるエリアは観測点Ａ（名古屋）からある角度をもって放射状になっているが、中波帯の電磁波ノイズデータを基準とする方法の場合には、地震が起きる方向性はある程度分かるものの、地震の震源地を特定するのは必ずしも容易であるとは言えない。次に、データ解析手段１８は、図１０に示したデータと、図７に示したデータとをエリアごとに積をとり、その値をそのエリアの値とする。例えば、神戸のエリアについて図７の気温データが「２」、図８の電磁波データが「５」の場合、その積「１０」を神戸エリアの値として設定する。同様に他のエリアについても演算し、その結果を前兆情報出力手段１５を通して、表示装置１９に表示させる。図１１がその表示例である。
【００２６】
次に、地震データ入力手段２２は、地震データ入力装置２１から地震データを入力し、データベース１７へ保存すると共に、相関関係解析手段２３を起動する。
相関関係解析手段２３は、地震データをもとに気象データと地震発生の相関関係を演算し、地震発生確率データの修正あるいはデータ処理手段１４やデータ解析手段１８のアルゴリズムの修正を行う。
本実施の形態によれば、常に気象データを解析しその確率を求めるのではなく、夜間気温の変化が基準値を超えたときのみ確率を演算するため、計算機の負荷を軽減することができる。特に、気温データによる地震確率は低いものの、入手しやすく位置情報を求めやすいという特質と、電磁波ノイズデータ予測による地震発生の確率は高いものの位置情報は求めにくいと言う特質があるが、本実施の形態によれば、両データの欠点を補完して位置情報と確率について精度の高い情報を提供することができる。
【００２７】
特に地震発生の１０日〜２０日程度前に、気温データにその兆候が現れると考えられるため、予め、注意を喚起させることができ、１日〜３日程度前に兆候が現れると考えられている電磁波ノイズデータを用いて、気温データによる予知情報を修正することができる。これにより、まず、気温データにより、特定の人に注意報という形でアラームを出しておき、電磁波データにより、地震発生確率が高くなった場合は、警報（注意要よりも高いレベルのアラーム）に変更するようにすれば、人は、余裕をもって避難の準備を行うことができる。
なお、上記説明では、データ処理手段１４は、日の出と日の入の温度差を用いることとしたが、気温データと湿度データを用いて、夜間における気温データの異常上昇を検出するようにしても良い。
【００２８】
また、データ解析手段１８は、電磁波データの他に、大気中のイオンデータを用いて監視することも可能である。
さらに、上記説明では、データ解析手段１８から出力される地震前兆情報は図１１に記載のように、図７に記載のエリアごとの数値データと図１０に記載のエリアごとの数値データの積をとって表示することとしたが、図１２のごとく、メッシュを２分割して、その一方、例えば、左上にまず気温による予測情報の色別表示をし、電磁波データによる予測情報を右下に色別表示するようにしても良い。なお、本実施の形態では、日の出時刻と日の入り時刻の温度差Ｚを用いて、データ処理をしたが、日の入りから日の出までの最高気温と日の入り時刻の温度差（気温ジャンプ量）を用いてデータ処理をしても良い。
【００２９】
＜第２の実施の形態＞
次に本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態の構成は、図１と同様であるので、同一要素には同一符号を付し説明を省略する。
以下、データ処理手段１４において、気温データ、風向きデータ、および、風速データを用いて地震の前兆を検出するときの動作を説明する。
まず、気象データ入力手段１３は、気象観測システム１１より、気温データの他、風向きデータと風速データを入力して、緯度、経度、観測日時等の情報を付加してデータベース１７に保存する。なお、以下の説明において、風向きデータは、図１３に示すように北方向を基準（０度）としたときの角度Ａで表し、風速データは、秒速Ｖで表すこととする。
【００３０】
データ処理手段１４は、データベース１７から風向きデータおよび風速データを取り出し、時刻ごとに次式Ｑを計算する。
Ｑ＝Ｖ・ｃｏｓ　Ａ
ここで
Ｑ：風の影響を考慮した補正値
Ｖ：風速
北風の場合には、気温を下げる方向となるので、風速Ｖ＝１ｍ／ｓについて例えば「＋１度」の補正をする。逆に南風の場合にはこれとは逆なので「−１度」の補正をする。
次に、日の入から日の出までの各時刻のＱの和を計算し、一晩あたりの風補正温度ΣＱを求める。図１４の例では、　ΣＱ＝＋１．０　―　０．５　＋　０．５　−　１．５　＝−０．５となる。
【００３１】
これを２０時の気温と翌日の４時の気温の温度差Ｚ２にこの風補正温度ΣＱを加え、補正後温度差Ｚ３を求め、温度差Ｚ２に代えてＺ３を用いて、アラームＡＬ３を算出する。この例を図１５に示す。そして、アラームＡＬ３のフラグが立つことによりアラームを出力をする。
他の各手段の動作は第１の実施の形態と同様である。
本実施の形態によれば、南風による気温上昇は低く評価し、北風の時の気温上昇は高く評価するので、風による影響を排除して地中からの温度上昇による気温上昇をより正確に求めることができ、地震前兆の検知精度を向上させることができる。
なお、地中の異なる深さ、たとえば、地中５０ｃｍと１００ｃｍのところに地中温度計を設置し、それぞれ所定時間当たりの温度上昇値を求め、その上昇傾向から地中からの温度変化によるものか、地上からの温度変化によるものかを識別し、地中からの場合は、温度上昇値が閾値を超えたときに警報出力することも可能である。
【００３２】
また、第１の実施の形態および上記の説明において、地震前兆の検出に用いる気象データとして気温データあるいは地中温度データを用いることとしたが、他のデータを用いて、地震の前兆を検知することも可能である。たとえば、衛星からの赤外線写真である。これにより、大気あるいは地表面や海水面の温度分布が分かるので、データ処理手段１４において、時間による映像の変化により温度異常を検出し、アラームを出すことも可能である。
なお、本実施の形態では、図１５において、日の出、日の入の時刻の気温の代わりに、それぞれ４時と２０時の気温を用いたが、このように確実に夜間の時刻を用いることにより、日の出、日の入時刻が異なる広範囲の領域を正規化された時間の温度差を演算することが可能となり、データ入力手段の負荷が軽減し、またデータ解析手段での処理が容易となる。
【００３３】
＜第３の実施形態＞
図１６は、本発明の第３の実施形態による地震と気温との相関を解析する地震相関解析装置の構成図である。これは、第１実施形態において相関関係解析手段２３があるがこれについて新たな切り口で解析するものである。
地震相関解析装置は、気温のデータを入力する気温入力手段と、地震のデータを入力する地震データ入力手段と、前記２つの入力データを保存する気温データベースと、地震データベースと、相関を解析するための条件を入力する解析条件入力手段と、前記２つのデータベースを入力された解析条件によってデータを処理するデータ処理手段と、データ処理によって生成する気温ジャンプデータベースと、適合地震データベースと、前記２つのデータベースをマージするデータマージ手段と、データマージ手段によってマージされたデータを保存するマージドデータベースと、相関関係の解析結果であるマージドデータを出力する出力手段とから構成されている。
【００３４】
次に、動作について説明する。
気温データベースには、一定期間の気温データが保存されている。また地震データベースについても、同様に一定期間の地震データが保存されている。これら２つのデータベースをもとに、相関解析に必要な解析条件を入力する。解析条件としては、まずどの地域の地震を対象とするかを決定する必要がある。例えば、阪神淡路大震災において気温と地震との関連を調査する場合は、まず「神戸」という地域を決定する。また気温については例えば以下の検索を実施する。
Ｚ　＝　ＭＡＸ　ｔｅｍｐ　（２０時から０４時）　−　Ｔ２０
ここで
ＭＡＸ　ｔｅｍｐ（２０時から０４時）：２０時から翌０４時までの毎正時最高気温Ｔ２０　：２０時における気温
とし、所定の期間１９９０年〜１９９９年までの期間でＺを演算し最終的には、Ｚの大きい順にソートしなおす。
実際に演算した結果としては、Ｚ値は以下の分布となった。（３６５１日中）
４度以上　・・・　　　　３日
３度台　　・・・　　　　２日
２度台　　・・・　　　３２日
２度未満　・・・　３６１４日
特に、２度以上の３７日（３７件）について気温ジャンプデータベースに保存する。
【００３５】
地震データベースについても同様に演算を行う。この例では、阪神淡路大震災において気温と地震との関連を調査するのが課題であるため、「神戸からの距離」を指標とし阪神淡路大震災の解析結果の基づいてソートしなおす。「神戸から１５０ｋｍ以内」という条件で演算できる。その結果７１件がヒットした。この検索処理を実施適合地震データベースに保存する。
次にデータマージ手段によって、前記３７件のデータと７１件のデータをマージし時系列順の再度ソートを行う。これをマージドデータベースに保存する。最後にそのマージドデータベースに保存されたデータを出力装置に出力する。
【００３６】
一般に大量のデータを扱うほど、どうやって相関関係を調べるか途方に暮れる場合があるが、本特許で提案する方法によれば、「気温について顕著な状況」を相対的に浮き彫りすることができ、かつその状況と地震の事象とを時系列に並べることで相関関係を見出すことがやりやすくなる。
【００３７】
＜第４の実施形態＞
図１７は、本発明の第４の実施形態による地震に関する確率を演算する方法を説明する図である。これは、第１実施形態において地震の確率について言及しているがここでは新たな切り口で確率を計算するものである。
地震に関する確率演算方法は、自然的中確率を演算する段階または地震予測とその実績を対比表示させる段階からなり、自然的中確率を演算する段階については、過去の地震データをもとに地震予測条件をもとに検索してその検索結果から自然的中確率を算出する段階と、地震予測とその実績を対比表示する段階については、過去の地震予測と実績について検索する段階と、その検索結果を表示する段階とからなる。
【００３８】
次に、動作について説明する。
まず、地震における自然的中確率とは、文字通り「自然に的中してしまう地震を当ててしまう率」である。
例えば、以下の予測をしたとする。
・日程：２００２年６月１日〜１５日
・場所：千葉県東方沖（北緯　３５度〜３６度　東経１４１度〜１４２度）
・規模：Ｍ３．０〜３．５
この条件をもとに地震データベースから過去３年間で、上記の条件をヒットする地震を検索する。検索としては、まずＭ値でスクリーニングをかけて、次に北緯・東経で対象の地震の発生回数を算出する。例えば年に３６．５回発生していたら、１日０．１回の確率で発生することになるので、１５日間であれば、０．１回／日＊１５日＝１．５回　起きる確率となる。
【００３９】
そもそもこの地域には地震の発生が多く、期間を長くとると偶然に当ってしまう確率が高くなる。またＭ値が小さいほど地震の発生回数は増えてくる。しかも想定する範囲が広い。従ってこの例ではほとんど的中してしまう確率が高い。そこで、予報を出す際に、自然的中確率を調べることが容易になる効果がある。更に自然的中確率を地震予報に添付することにより、統計的に有意なレベルを事前に知ることができ、当該の地震予測の信頼性を向上させることができる効果がある。
また、当該の地震予測の信頼性を向上させる観点から、過去に同地域の地震予測をした際の的中／不的中の実績を提示することにより、予測に対する信頼感を増やす効果が期待できる。このために、地震予測／実績データベースに過去の予測と実績とを保存し、Ｍ値でスクリーニングをかけて、次に北緯・東経で対象の地震予測／実績を検索する。またインターネットのＷｅｂページに表示するのであれば、以下のような表示をすることが可能である。
・上記予測と同エリアで発信した地震予測は以下の通り（過去２年間）
2004020234.tif 000003
・上記地震予報の詳細は、各々クリックしてください。
【００４０】
＜第５の実施形態＞
図１８は、本発明の第５の実施形態によるインターネットを用いて地震の震度情報を表示する方法を説明する図である。これは、第６実施形態において地震予測情報を使用した方法を提案するが、その前提として提案するものである。
地震の震度情報は、巨大地震になればなるほど入手が困難になる傾向がある。これは巨大地震の場合、電源と通信が同時に使用できなくなる可能性が格段に上がるためである。実際に阪神淡路大震災においては神戸の震度情報は地震の直後には表示ができなかった。これに対処するため、電源系については無停電電源を使用し、通信系については非地上系の通信網として衛星通信システムを使用する。
【００４１】
まず、本実施形態の構成について説明する。
震度情報表示する方法は、Ｗｅｂ端末からシステムが動作するかをチェックする加振制御手段を動作させる段階と、動作した振動を受けて動作する震度計から震度データを入力・処理する段階と、衛星通信システムに出力する段階と、前記振動を捉えてＷｅｂサーバ経由でＷｅｂ端末にシステム全体として動作したかどうかの結果を表示する段階とから構成される。
【００４２】
次に、動作について説明する。
本システムは巨大地震に対処することを想定したシステムである。しかし常時稼動しているシステムでないために、実際に巨大地震が起きたときにシステムがきちんと動作しない可能性がある。このため、加振装置を含めてシステムをループ上の構成し、センタのＷｅｂ端末から加振装置のテストを要求できるようにするものである。
まず、Ｗｅｂページから、加振装置のテスト要求をするとデータ処理手段でその指令が作られる。その指令を受けて衛星通信網に、加振装置の試験要求が伝達される。地上局１〜Ｎ各々は、この要求があると加振制御手段に指令がわたり実際に振動を加えての震度計へのテストが実行される。あとは、震度データ入力手段、通信出力手段を経由して衛星通信システムに伝達される。
【００４３】
この一連のループによってシステムが健全に動作しているということが実感できる利点がある。なお、常時衛星電話を使用すると通信料が非常に高額になるデメリットがある。この点については次の実施形態でその解決策を提案する。
【００４４】
＜第６の実施形態＞
図１９は、本発明の第６の実施形態によるインターネットを用いて地震の震度情報を表示する方法を説明する図である。これは地震予測情報を使用し第５の実施形態でネックとなる通信費用を低減するものである。
【００４５】
次に、動作について説明する。
基本的な考え方・構成は第５実施形態と同じなので、違う部分について説明する。まず地震予測情報入力手段から、地震が比較的短期に起きる地震の予測情報がインプットされる。この情報をうけて通信システム経由で各地上局に伝達される。地上局では、通信切替入力手段、通信切替出力手段というように、第５実施形態の入力・出力手段の前に「切替」という語が付加されている。これは、簡単に言えば衛星通信システムか地上通信システムかを切替える機能が付いたものである。通信切替入力手段からデータ処理手段への信号路はまさにこの制御を目的としたものである。
システムの通信は通常は地上通信システムを使用するが、地震予測情報がインプットされた地域の通信については、その時点から衛星通信システムに切替る。なお、システムの健全性チェックの意味で例えば１ヶ月に１回本システムを実際に稼動させての試験ーすなわち加振・ループ試験の定期チェックを推奨する。
ところで、気温系の地震予測の場合には兆候が現れてからの地震はむしろ少なく１０日〜２０日以上の時間余裕がある場合が多い。一方、電磁波の場合には１〜３日程度が基本となるため注意が必要である。このため、例えば１ヶ月を基本に動作を確認するが、気温系で地震の兆候が現れたらシステムの健全性チェックを行い、逆に電磁波系で地震の兆候が現れたら仮に定期的なチェックタイミングであったとしてもシステムの健全性チェックは実施しないといった運用も可能である。装置としては定期サイクルに加えて気温系と電磁波系とで、チェックの促進・禁止を織り込むようにプログラムすることで実現できる。
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば以下の２つの課題を解決することに大きく貢献する。
（１）自然界データと地震データの相関関係を解析するものを実現する
（２）地震が発生する場所を表示するものを実現する
（１）については、「ゲノマティックリサーチ」という解析手法を提案し、自然界データと地震データとを有機的に結びつけ相関関係の解析を加速化することが可能となる。特に、各種自然界データと地震との相関関係を効率的が解析可能となることや、大量なデータであっても問題なく探索可能であること、「有効と思われる地震予測アルゴリズム」を効率的に探索可能あるいは改良可能となるというメリットがある。
（２）については、地震の発生場所を示す「クルダス」を提案し、地震予測の３要素である「いつ」「どこで」「どれくらいの地震があるか」のうち特に「どこで」の推定に関して大きく貢献する。また確率という指標を導入して確率情報を付与することができる。今までは地震の予測において実用に供せられるものはあまりなかったと思われるが、今回提示した装置・方法によって、実用に供せられる地震予測におけるソリューションが得られるというメリットがある。
【００４６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による監視装置の構成を示す図
【図２】本発明による監視装置のデータ構成を示す図。
【図３】本発明による監視装置のデータ構成を示す図。
【図４】本発明による監視装置のデータ構成を示す図。
【図５】本発明による監視装置のデータ構成を示す図。
【図６】本発明による監視装置のデータ構成を示す図。
【図７】本発明による監視装置の出力例を示す図。
【図８】本発明による監視装置のデータ構成を示す図。
【図９】本発明による監視装置のデータ構成を示す図。
【図１０】本発明による監視装置の出力例を示す図。
【図１１】本発明による監視装置の出力例を示す図。
【図１２】本発明による監視装置の出力例を示す図。
【図１３】本発明による監視装置の風の影響の考え方を示す図。
【図１４】本発明による監視装置のデータ構成を示す図。
【図１５】本発明による監視方法のデータ構成を示す図。
【図１６】本発明による地震と気温との相関を解析する装置を示す図。
【図１７】本発明による地震に関する確率を演算する方法を示す図。
【図１８】本発明による地震の震度情報を表示する方法を示す図。
【図１９】本発明による地震の震度情報を表示する方法を示す図。
【符号の説明】
１０・・・地震前兆監視装置、１１・・・気象観測システム、
１４・・・データ処理手段、１６・・・アラーム出力手段、
１７・・・データベース、１８・・・データ解析手段、
１９・・・表示装置、　２０・・・通信システム
【図１】
2004020234.tif 000004
【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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【図１５】
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【図１６】
2004020234.tif 000019
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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