(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め複数の想定震源位置とマグニチュードとの組み合わせを含む地震条件、および当該地震条件を用いて計算した想定位置における最大応答値を含む想定地震動データ、並びに上記地震条件に対して計算した複数の地震観測所における地震動波形を含む観測所想定地震動データを収納したシナリオ地震データベースと、
地震発生時に検知された震源位置およびマグニチュードの情報を含むリアルタイム地震情報を受信する受信手段と、
上記受信手段によって受信した上記リアルタイム地震情報から、上記受信手段によって上記想定位置よりも上記震源位置に近い位置に設置された上記観測所において実際に観測された当該地震による観測地震動波形情報を受信させるとともに、上記シナリオ地震データベース中の観測所想定地震動データから上記観測所における上記リアルタイム地震情報の上記地震条件に対応する複数の地震動波形を抽出し、これら地震動波形と上記観測地震動波形とを比較して、最も近似する上記地震動波形の計算に用いた上記地震条件を決定し、上記シナリオ地震データベースから上記地震条件に対応する上記想定地震動データを抽出する対比抽出手段と、
この対比抽出手段によって抽出された上記想定地震動データを出力する出力手段と、
を備えてなることを特徴とするリアルタイム地震情報を利用した地震動の予測システム。
【請求項２】
上記対比抽出手段は、複数の上記地震動波形と上記観測地震動波形とを比較して、最も近似する上記地震動波形の計算に用いた上記地震条件を決定するに際して、上記観測地震動波形から一定時間内の観測最大振幅値を算出するとともに、上記複数の地震動波形から各々の上記一定時間内の最大振幅値を算出して上記観測最大振幅値と比較し、最も差の小さい上記地震動波形を、上記観測地震動波形に最も近似する上記地震動波形とすることを特徴とする請求項１に記載のリアルタイム地震情報を利用した地震動の予測システム。
【請求項３】
上記想定位置は、特定位置の地盤、当該地盤上に構築された構造物の特定箇所または当該構造物内に設置された収納物の特定箇所であり、
かつ上記想定地震動データは、上記地震条件に対する上記地盤の地震動波形、当該地震動波形と上記構造物の応答波形、または当該地震動波形および上記構造物の応答波形並びに上記収納物における応答波形を用いて算出した上記想定位置における最大応答値を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のリアルタイム地震情報を利用した地震動の予測システム。
【請求項４】
上記想定地震動データにおける上記地震動波形は、その長周期領域が、３次元差分法、３次元有限要素法、波数積分法または領域縮小法によって計算され、その短周期領域が、経験的グリーン関数法または統計的グリーン関数法によって計算されてい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リアルタイム地震情報を利用した地震動の予測システム。
【請求項５】
上記シナリオ地震データベースは、上記地震条件に対応した地震の名称が収納されているとともに、上記出力手段は、上記想定地震動データとともに、これに対応する上記地震の名称を出力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リアルタイム地震情報を利用した地震動の予測システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地震発生時に入手可能なリアルタイム地震情報に基づいて、特定の建物等の想定位置における揺れの大きさ等を予測するためのリアルタイム地震情報を利用した地震動の予測システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、地震波には伝播速度が速いP波（初期微動）と、伝播速度は遅いが大きな揺れを起こす振幅の大きいS波（主要動）がある。そして近年においては、気象庁の緊急地震速報や、防災科学技術研究所のリアルタイム地震情報活用システム（ＲＥＩＳ）等の、地震発生時に震源の近くで検知された上記Ｐ波によって当該地震に関するリアルタイム地震情報を即時的に得る各種のシステムが開発されている。
【０００３】
加えて、当該システムによって得られたリアルタイム地震情報を、インターネットや衛星通信によって配信するネットワークシステムも実用化しつつあり、上記リアルタイム地震情報を用いることにより、地震発生後数秒程度で、発生した地震のマグニチュードや震源位置等に関する情報を受け取ることができるようになっている。
【０００４】
そして、震源から数Ｋｍ以上離れた地点においては、Ｓ波に起因する地震動の主要動が到達するまでに数秒から数十秒の余裕がある。このため、上記余裕時間を利用して、上記リアルタイム地震情報により、地震被害の発生を防止する、いわゆるリアルタイム地震防災の研究が活発に行われている。下記特許文献１は、従来のこの種のリアルタイム地震情報を利用した震源位置の決定法に係るものである。
【０００５】
ところが、現在、上記リアルタイム地震情報は、発生した地震のマグニチュード、震源位置および震源深さ等の情報に限られているため、地震規模のリアルタイム推定は可能になったものの、発生した地震により、特定の想定位置において具体的にどのような揺れの大きさの地震動が発生するのか、さらには当該地震動の変化、ピークの到来時期、あるいは継続時間といった地震動波形を地震到達前に知ることができないという問題点があった。
【０００６】
一方、近年においては、将来予想される大地震に対して、震源地における断層の破壊過程から地震波の伝播特性および地盤特性に合わせた複雑な反射、屈折あるいは増幅を全てモデル化して計算することにより、周辺地域に生じる可能性のある地震動を詳細に予測しようとする様々な解析手法が開発されつつある（例えば、下記特許文献２参照）。
【０００７】
一般的に、これらの解析手法は、先ず不均質な断層の破壊を表現可能な震源モデルと、想定位置を含む平野規模のエリアの地下構造を３次元的にモデル化することにより地盤中を伝搬する地震動の反射や増幅等の挙動を表現可能な地盤モデルとを作成し、次いでこれら震源モデルと地盤モデルとに対して、３次元差分法（下記非特許文献１、２）、３次元有限要素法（下記非特許文献３）、波数積分法（下記非特許文献４）、領域縮小法（下記非特許文献５、６）、あるいは経験的グリーン関数法（下記非特許文献７）または統計的グリーン関数法（下記非特許文献８）等の各種解析方法によって上記想定位置における地震波を計算するものである。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−１１４２８１号公報
【特許文献２】特開２００３−１３９８６３号公報
【非特許文献１】Graves,  R.W.：Simulating Seismic Wave Propagation in 3D Elastic Media Using Staggered-grid Finite differences，Bull. Seism. Soc. Am.，Vol.86，pp.1091-1106，1996
【非特許文献２】前田寿朗・吉村智昭・内山泰生・池田能夫・七井慎一：3次元差分法による関東平野の波動伝播解析  −関東地震における2つのサブイベントに関する検討−，日本建築学会大会学術講演梗概集，B-2，pp.175-176，1998
【非特許文献３】Bao, H., J. Bielak, O. Ghattas, L.F. Kallivokas, D.R. O’Hallaron, J.R. Shewchuk and J. Xu：Large-scale Simulation of Elastic Wave Propagation in Heterogeneous Media on Parallel Computers，Computer Methods Appl. Mech. Eng.，152，pp.85-102，1998
【非特許文献４】久田嘉明：成層地盤における正規モード解及びグリーン関数の効率的な計算法，日本建築学会構造系論文集，第501号，pp.49-56，1997
【非特許文献５】J. Bielak, K. Loukakis, Y. Hisada and C. Yoshimura：Domain Reduction Method for Three-Dimensional Earthquake Modeling in Localized Regions, Part1: Theory，Bull. Seism. Soc. Am.，Vol.93，pp.817-824，2003
【非特許文献６】Yoshimura, C., J. Belak, Y. Hisada and A. Fernandez：Domain Reduction Method for Three-Dimensional Earthquake Modeling in Localized Regions, Part2: Verification ad Applications，Bull. Seism. Soc. Am.，Vol.93，pp.825-840，2003
【非特許文献７】Irikura, K.：Prediction of Strong Acceleration Motion Using Empirical Green’s Function，Proc. 7th Japan Earthquake Engineering Symposium，pp.151-156，1991
【非特許文献８】釜江克宏・入倉孝次郎・福知保長：地震のスケーリング則に基づいた大地震時の強震動予測  統計的波形合成法による予測，日本建築学会構造系論文報告集，第430号，pp.1-9，1991
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記地震動予測のための解析手法によれば、比較的高い精度で想定される地震に対する特定位置での地震動を予測することができる。
しかしながら、いずれの上記解析手法にあっても、現に発生した地震に対して、リアルタイムでその震源から離れた特定位置における地震動を予測して防災に役立てる方法は確立されておらず、その開発が望まれている。
【００１０】
この発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、上記リアルタイム地震情報を利用して、地震動の主要動の到達前に、ある想定位置における揺れの大きさ等を高い精度で予測することが可能になるリアルタイム地震情報を利用した地震動の予測システムを提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、予め複数の想定震源位置とマグニチュードとの組み合わせを含む地震条件、および当該地震条件を用いて計算した想定位置における最大応答値を含む想定地震動データ、並びに上記地震条件に対して計算した複数の地震観測所における地震動波形を含む観測所想定地震動データを収納したシナリオ地震データベースと、地震発生時に検知された震源位置およびマグニチュードの情報を含むリアルタイム地震情報を受信する受信手段と、上記受信手段によって受信した上記リアルタイム地震情報から、上記受信手段によって上記想定位置よりも上記震源位置に近い位置に設置された上記観測所において実際に観測された当該地震による観測地震動波形情報を受信させるとともに、上記シナリオ地震データベース中の観測所想定地震動データから上記観測所における上記リアルタイム地震情報の上記地震条件に対応する複数の地震動波形を抽出し、これら地震動波形と上記観測地震動波形とを比較して、最も近似する上記地震動波形の計算に用いた上記地震条件を決定し、上記シナリオ地震データベースから上記地震条件に対応する上記地震動のデータを抽出する対比抽出手段と、この対比抽出手段によって抽出された上記想定地震動データを出力する出力手段とを備えてなることを特徴とするものである。
【００１３】
ここで、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の対比抽出手段が、複数の上記地震動波形と上記観測地震動波形とを比較して、最も近似する上記地震動波形の計算に用いた上記地震条件を決定するに際して、上記観測地震動波形から一定時間内の観測最大振幅値を算出するとともに、上記複数の地震動波形から各々の上記一定時間内の最大振幅値を算出して上記観測最大振幅値と比較し、最も差の小さい上記地震動波形を、上記観測地震動波形に最も近似する上記地震動波形とすることを特徴とするものである。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、上記想定位置が、特定位置の地盤、当該地盤上に構築された構造物の特定箇所または当該構造物内に設置された収納物の特定箇所であり、かつ上記想定地震動データが、上記地震条件に対する上記地盤の地震動波形、当該地震動波形と上記構造物の応答波形、または当該地震動波形および上記構造物の応答波形並びに上記収納物における応答波形を用いて算出した上記想定位置における最大応答値を含むことを特徴とするものである。
【００１５】
さらに、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、上記想定地震動データにおける上記地震動波形の長周期領域が、３次元差分法、３次元有限要素法、波数積分法または領域縮小法によって計算され、その短周期領域が、経験的グリーン関数法または統計的グリーン関数法によって計算されていることを特徴とするものである。
【００１６】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、上記シナリオ地震データベースは、上記地震条件に対応した地震の名称が収納されているとともに、上記出力手段は、上記想定地震動データとともに、これに対応する上記地震の名称を出力することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１〜５のいずれかに記載のリアルタイム地震情報を利用した地震動の予測システムによれば、予め大地震の発生が予測される複数の想定震源位置について、当該想定震源位置とマグニチュードとの組み合わせを含む地震条件と、これを用いて計算した特定の想定位置における最大応答値を含む想定地震動データと、上記複数の想定震源位置に対して同様に算出した複数の地震観測所における観測所想定地震動データを収納したシナリオ地震データベースを作成しているので、事前に上記想定位置における高い精度の地震動の予測データを得ることができる。
【００１８】
このような高い精度の地震動の予測データを得るためには、上記地震条件から想定位置における地震動波形を計算する方法として、特に請求項４に記載の発明のように、長周期領域については、３次元差分法、３次元有限要素法、波数積分法または領域縮小法を用い、短周期領域については、経験的グリーン関数法または統計的グリーン関数法を用いることが好適である。
【００２０】
ここで、上記想定位置としては、請求項３に記載の発明のように、特定位置の地盤やこの地盤上に構築された構造物の特定箇所あるいはこの構造物内に設置された収納物の特定箇所を採ることができる。
ちなみに、上記特定位置が特定位置の地盤である場合には、想定地震動データとして上記地震条件に対する上記地盤の地震動波形から算出した最大応答値を用いることができる。
【００２１】
また、上記特定位置が、上記地盤上に構築された構造物の特定箇所である場合には、上記地盤の地震動波形を用いた応答解析による上記構造物の応答波形から算出した当該箇所における最大応答値を用いることができる。さらに、上記特定位置が、構造物内に設置された収納物の特定箇所である場合には、上記地盤の地震動波形を用いた応答解析による、上記構造物の応答波形と上記収納物における応答波形から算出した上記箇所における最大応答値を用いることができる。
【００２２】
特に、請求項１ないし５のいずれかに記載の発明においては、予めシナリオ地震データベースに、大地震の発生が予測される複数の想定震源位置に対する想定位置における想定地震動データを収納するとともに、これに加えて、上記複数の想定震源位置に対して同様に算出した複数の地震観測所における観測所想定地震動データを収納している。
【００２３】
そして、地震発生時に受信手段が上記リアルタイム地震情報を受診すると、この情報に基づいて対比抽出手段が上記想定位置よりも震源位置に近い位置に設置された１の観測所または複数の観測所を選択し、受信手段によって選択された観測所において実際に観測された当該地震による観測地震動波形情報が得られる。
【００２４】
すると、対比抽出手段が、上記シナリオ地震データベース中の観測所想定地震動データから、上記観測所におけるリアルタイム地震情報の上記地震条件に対応する複数の地震動波形を抽出し、これら地震動波形と観測地震動波形とを比較して、最も近似する上記地震動波形を選択する。そして、このようにして選択された地震動波形の計算に用いた上記地震条件を決定し、上記シナリオ地震データベースから上記地震条件に対応する想定地震動データを抽出することにより、同様に地震動の主要動の到達前に、当該想定位置における揺れの大きさ等を高い精度で予測することが可能になる。
【００２５】
なお、上記対比抽出手段が、複数の上記地震動波形と上記観測地震動波形とを比較して、最も近似する上記地震動波形の計算に用いた上記条件を決定するに際しては、例えば請求項２に記載の発明のように、観測地震動波形から一定時間内の観測最大振幅値を算出し、かつ抽出された複数の地震動波形についても上記一定時間内の最大振幅値を算出して両者を比較して、最も差の小さい上記地震動波形を選択るようにすれば、容易かつ短時間に上述した最も近似する地震動波形を決定することができる。
【００２６】
ところで、先の兵庫県南部地震を契機として、海溝部や内陸部で発生する地震についての調査が実施されるようになってきた。例えば，文部科学省・地震調査研究推進本部では、地震の発生間隔、最新の地震発生年などを調査し、主要な地震について今後の地震発生確率を評価している。これらの成果から、宮城県沖地震、東海地震、東南海地震、南海地震などの海溝部で発生するマグニチュード７〜８クラスの巨大地震が今後発生する可能性が高いことが報告されている。
そして、このような発生確率の高いシナリオ地震については、国や自治体を中心に地震による被害想定が実施され、これに基づき地域住民への広報活動や防災訓練などが行われている。
【００２７】
しかしながら、現時点においてリアルタイム地震情報として配信される地震情報は、震源位置（北緯、東経、震源深さ）と地震のマグニチュードに関する情報のみであるために、配信された地震情報が上記防災訓練等の対称となっているシナリオ地震に該当しているか判断することができない。このため、発生する可能性の高いシナリオ地震に対して事前に想定した避難行動等を利用者が確実にとることができないことが考えられる。
【００２８】
この点、請求項５に記載の発明によれば、予め上記シナリオ地震データベースに、上記地震条件に対応した地震の名称（例えば、東海地震発生、東南海地震発生など）が収納され、上記出力手段が、抽出された上記想定地震動データとともに、その基となった上記地震の名称を出力するために、従来配信されている震源位置やマグニチュードに関する情報のみでは即時に判断することができなかったシナリオ地震名を、利用者に配信することができる。
【００２９】
この結果、利用者は、上記想定位置における震度、最大加速度値、揺れの継続時間、建物での揺れの大きさといった高い精度の地震動の予測データとともに、その地震の名称を即座に把握することができ、よって事前に想定した避難行動等をとることが可能になるために、効果的に被害を軽減させることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
（実施の形態１）
図１は、本発明に係るリアルタイム地震情報を利用した地震動の予測システムの第１の実施形態を示すものである。
この予測システムは、特定の建物（構造物）１において、概ね数百ｋｍの範囲内で大地震が発生した際に、当該建物１における想定位置（Ｙ1、Ｙ2、Ｙ3）において発生する地震動の揺れの大きさ（最大応答値）等を予測するためのものである。ちなみに、Ｙ1は、建物１が建築された地表上の点であり、Ｙ2は、建物１内の特定の箇所であり、Ｙ3は、建物１に設置された設備機器２の特定箇所である。
【００３１】
そして、この建物１には、防災科学技術研究所のＲＥＩＳ等から発せられたリアルタイム地震情報を、衛星通信を介して受信するためのアンテナ（受信手段）３およびインターネットを介して受信するためのインターネット通信回線（受信手段）４が設けられている。また、上記受信手段３、４からのリアルタイム地震情報を常時取り込み可能に設定されているとともに、取り込まれたリアルタイム地震情報から上記地震動の揺れの大きさを予測するプログラムが組み込まれた汎用のコンピュータ（対比抽出手段）５が設置されている。
【００３２】
また、このコンピュータ５には、シナリオ地震データベース６が接続されている。このシナリオ地震データベース６は、予め複数の想定震源位置（東経Ｘ、北緯Ｙ、深さＺ）とマグニチュード（Ｍ）とを組み合わせたシナリオ地震の地震条件（Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｍ）と、この地震条件に対して一般に用いられている地震の名称（宮城県沖地震、東海地震、東南海地震、南海地震等）と、この地震条件を用いて計算した建物１の想定位置（Ｙ1、Ｙ2、Ｙ3）における地震動波形および最大応答値とからなる想定地震動データを収納したものである。さらに、コンピュータ５には、これによって後述する手順により抽出されて出力されたシナリオ地震データベース６中の想定地震動データを表示するモニタ（出力手段）７が接続されている。
【００３３】
ここで、シナリオ地震データベース６に収納する想定地震動データは、想定するシナリオ地震の震源モデル、および上記建物１の建設地を含む平野規模の地域の地下構造を３次元的にモデル化した地盤モデルを用いて、後述する各種の解析手法によって上記想定位置Ｙ1における地震動波形および最大となる揺れの大きさ等を計算したものである。
【００３４】
すなわち、先ず大地震の発生が予測される複数の想定震源位置（東経Ｘ、北緯Ｙ、深さＺ）を決定する。そして、各々の想定震源位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）および当該想定震源位置における複数段階のマグニチュード（Ｍ）について、断層の破壊の仕方（破壊方向、破壊進行速度、破壊進行時間）および断層から放出されるエネルギー量（地震モーメント、応力降下量、アスペリティー位置、すべり量の大小）をモデル化することにより上記震源モデルを作成する。
【００３５】
この際に、すでに研究結果が公表されている過去に発生した地震の断層モデル、国のプロジェクトなどで広く用いられている「活断層で発生する地震の強震動評価のレシピ」や「海溝型地震の強震動評価のレシピ」等を参考にして各々のパラメータをモデル化する。
図４は、震源位置およびすべり量の大きな領域と小さな領域とを考慮してモデル化した震源モデルの一例である。
【００３６】
また、上記地盤モデルについては、建物１の建設地を含む平野規模の地域におけるボーリングデータ、ＰＳ検層データ、反射法探査結果、重力異常データ、常時微動測定結果等を参考にして、地層ごとの物性値（Ｓ波速度、密度、層厚、減衰特性）をモデル化することにより作成する。
【００３７】
ここで、上記データに関する詳細な情報が得られている場合には、地層境界の３次元的な形状をモデル化する。なお、上記詳細な情報が得られていない場合には、水平成層な地層構成を仮定してモデル化する。
図５は、３次元差分法、３次元有限要素法、領域縮小法によって地震動波形を計算する際に用いられる３次元地盤モデルの一例を示すものである。
【００３８】
次いで、このようにして得られた震源モデルおよび地盤モデルを用いた総合解析モデルに対して、各種解析手法を用いて上記建物１の想定位置Ｙ1における地震動波形を計算する。この際に、上記地震動波形の長周期領域については、３次元差分法、３次元有限要素法、波数積分法または領域縮小法によって計算し、その短周期領域については、経験的グリーン関数法または統計的グリーン関数法によって計算することが好ましい。
【００３９】
ちなみに、３次元差分法は、上記地盤モデルを弾性とし、３次元的に不均質な地盤モデルにおける波動方程式を計算して、上記想定位置Ｙ1における地震動波形を得るものであり、例えば前記非特許文献１、２等に開示されている公知の解析法である。
また、３次元有限要素法は、３次元的に不均質な上記地盤モデルを多数の構成要素に置き換えて波動方程式を計算し、上記想定位置Ｙ1における地震動波形を得るものであり、例えば前記非特許文献３等に見られる周知の解析法である。
【００４０】
さらに、上記波数積分法は、弾性の成層地盤におけるグリーン関数法を計算して、上記想定位置Ｙ1における地震動波形を得るものであり、例えば前記非特許文献４等に開示されている公知の解析法である。
一方、上記有限要素法によって広い領域の地盤をモデル化し、上記地震動波形を計算するには、計算容量が大きくなってしまう。そこで、上記領域縮小法は、平野部のように詳細に検討を行う必要がある領域については、詳細な３次元有限要素法でモデル化し、その他の領域については、平行層で近似して計算するものであり、上述した各解析法よりも小さな計算容量によって同等の精度の計算を行うことができるという利点がある。なお、上記領域縮小法の具体的解析手法については、例えば前記非特許文献５、６に示されている。
【００４１】
また、上記経験的グリーン関数法および統計的グリーン関数法は、いずれも大地震が小地震の集合であると考える方法であり、経験的グリーン関数法は、シナリオ地震（大地震）の震源位置近くで発生した小地震の観測波形が想定位置Ｙ1で得られている場合に、この観測記録の重ね合わせたものを、上記震源位置で大地震が発生した場合の想定位置Ｙ1における地震動波形とするものである。
【００４２】
これに対して、統計的グリーン関数法は、このような小地震における観測波形が得られていない場合に、シミュレーションによって小地震における地震動波形を作成するものである。なお、上記経験的グリーン関数法については、前記非特許文献７等に、統計的グリーン関数法については、前記非特許文献８等に開示されている。
【００４３】
そして、上記シナリオ地震データベース６には、以上の解析手法によって得られた複数の想定震源位置とマグニチュードとを組み合わせた地震条件に対して計算した想定位置Ｙ1における地震動波形およびこれから算出された最大応答値が収納されている。さらに、このシナリオ地震データベース６には、想定位置Ｙ1における地震動波形および建物１の応答波形を用いて算出された想定位置Ｙ2における地震動波形および最大応答値、および想定位置Ｙ2における地震動波形および設備機器２の応答波形を用いて算出された想定位置Ｙ2における地震動波形および最大応答値が収納されている。
【００４４】
次いで、上記コンピュータ５の機能について説明すると、このコンピュータ５は、図２および図３に示すように、アンテナ３あるいはインターネット通信回線４によって受信された、地震発生時に検知されたリアルタイム地震情報によりその震源位置（東経Ｘ０、北緯Ｙ０、深さＺ０）およびマグニチュード（Ｍ０）からなる地震条件が入力される。
【００４５】
すると、コンピュータ５は、シナリオ地震データベース６を参照して、当該データベース６中の想定地震動データの中から、上記地震条件（Ｘ０、Ｙ０、Ｚ０、Ｍ０）に対して図２に示す選定式に示す範囲に含まれる地震条件のうちの、最も近似する地震条件を用いて計算したものを抽出するとともに、当該地震条件に対して付された地震の名称を抽出する。
【００４６】
また、マグニチュードの判定値Δｍについては、既往の研究によれば、同一のマグニチュード（Ｍ）の場合であっても、地震モーメントが１０倍程度異なる場合のあることが知られている。そこで、シナリオ地震の地震モーメントの１／１０に相当するマグニチュードを上記判定値Δｍ（＝０．６）とすることが好ましい。
【００４７】
そして、図２および図３に示すように、コンピュータ５によって対比・抽出された上記地震条件を用いた計算された想定位置（Ｙ1、Ｙ2、Ｙ3）における地震動波形および最大応答値および上記地震条件に対応する地震の名称が、図７に示すように、モニタ７に表示されることにより、瞬時に建物１における地震動規模や一般に知られている当該地震の名所が把握されることになる。
また、上記選定式において許容する範囲内の地震条件（Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｍ）を用いて計算した想定地震動データが無い場合には、別途距離減衰式等の簡易な解析手段を用いて、想定位置（Ｙ1、Ｙ2、Ｙ3）における揺れの大きさを予測する。
【００４８】
したがって、以上の構成からなるリアルタイム地震情報を利用した地震動の予測システムによれば、予め大地震の発生が予測される複数の想定震源位置について、当該想定地震位置とマグニチュードとを組み合わせた複数のシナリオ地震の地震条件（Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｍ）と、これらを用いて計算した特定の想定位置（Ｙ1、Ｙ2、Ｙ3）における地震動波形および最大応答値を有する想定地震動データを収納したシナリオ地震データベース６を作成しているので、事前に上記想定位置（Ｙ1、Ｙ2、Ｙ3）における高い精度の地震動の予測データを得ることができる。
【００４９】
そして、上記シナリオ地震データベース６を用いて、コンピュータ５により地震発生時にアンテナ３やインターネット通信回線４等の受信手段によって受信された震源位置（Ｘ０、Ｙ０、Ｚ０）およびマグニチュード（Ｍ０）に関するリアルタイム地震情報と、シナリオ地震データベース６中の対応する上記地震条件（Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｍ）とを比較して、最も近似する地震条件を用いて計算した想定地震動データを抽出してモニタ７に表示させることにより、地震動の主要動の到達前に、想定位置（Ｙ1、Ｙ2、Ｙ3）における揺れの大きさや、揺れの持続時間等を高い精度で予測することができる。
【００５０】
加えて、予めシナリオ地震データベースに収納しておいた上記地震条件に対応する地震の名称（例えば、東海地震発生、東南海地震発生など）を瞬時に知ることができるために、想定位置（Ｙ1、Ｙ2、Ｙ3）における震度、最大加速度値、揺れの継続時間、建物での揺れの大きさといった高い精度の地震動の予測データとともに、その地震の名称を即座に把握することができ、よって事前に想定した避難行動等をとることが可能になるために、効果的な被害軽減効果を得ることができる。
【００５１】
（実施の形態２）
本発明に係るリアルタイム地震情報を利用した地震動の予測システムの第２の実施形態においても、基本的なシステム構成は、図１に示したものと同様であり、相違する点は、シナリオ地震データベース６におけるデータの内容と、当該シナリオ地震データベース６を用いたコンピュータ５における対比・抽出機能にある。
【００５２】
周知のように、特に大地震の発生が想定される地域においては、地震計が設置された多数の地震観測所が設けられており、万一大地震が発生した際には、リアルタイムで当該地震観測所において計測した上記大地震に起因する地震動波形を発信するシステムが開発されている。
【００５３】
本実施形態は、このような地震観測所からリアルタイムで発信される実際の地震動波形を利用すべく、シナリオ地震データベース６に、第１の実施形態において示した複数の想定震源位置における地震条件（Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｍ）を用いて計算した想定位置（Ｙ1、Ｙ2、Ｙ3）の想定地震動データおよび地震条件（Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｍ）に対応する地震の名称に加えて、さらに観測所想定地震動データが収納されている。
【００５４】
この観測所想定地震動データは、複数の想定震源位置における上記地震条件（Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｍ）と、当該地震条件（Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｍ）を用いて計算した各々の上記地震観測所における地震動波形とを含むものである。
【００５５】
また、コンピュータ５の機能について説明すると、本実施形態のコンピュータ５においては、先ず第１の実施形態と同様に、アンテナ３あるいはインターネット通信回線４によって受信された、地震発生時に検知されたリアルタイム地震情報によりその震源位置（東経Ｘ０、北緯Ｙ０、深さＺ０）およびマグニチュード（Ｍ０）からなる地震条件が入力される。
【００５６】
すると、コンピュータ５において、上記震源位置（Ｘ０、Ｙ０、Ｚ０）の情報から、想定位置（Ｙ1、Ｙ2、Ｙ3）よりも上記震源位置（Ｘ０、Ｙ０、Ｚ０）に近い位置に設置された上記観測所を選択し、上記受信手段３、４によってこの観測所において実際に観測された当該地震による観測地震動波形情報を受信する。
【００５７】
次いで、上記シナリオ地震データベース６中の観測所想定地震動データから、上記観測所における上記リアルタイム地震情報の地震条件（Ｘ０、Ｙ０、Ｚ０、Ｍ０）に対応する複数の地震動波形を抽出し、これら地震動波形と受信された観測地震動波形とを対比する。この際に、図６に示すように、先ず上記観測地震動波形からｔ1からｔnまでの一定時間ΔＴ内の観測最大振幅値を算出する。これと並行して、抽出された複数の上記地震動波形（図ではシナリオ１地震動波形およびシナリオ２地震動波形の２例を示す。）についても、各々上記一定時間ΔＴ内の最大振幅値を算出する。
【００５８】
そして、観測地震動波形の観測最大振幅値Ａmaxと、上記複数の地震動波形の最大振幅値Ｂmax、Ｃmax、Ｄmax…とを比較し、両者の差（｜Ａmax−Ｂmax｜＝β1、｜Ａmax−Ｃmax｜＝β2、｜Ａmax−Ｄmax｜＝β3、…）を算出して、最も差の小さい差α＝ｍｉｎ（β1、β2、β3、…βn）を選定し、その差αが適合度判定値γ以下（α≦γ）であるか否かを判定する。
【００５９】
ここで、上記適合度判定値γは、所望の予測精度に応じて適宜設定することができるが、例えば、観測地震動波形と想定される地震動波形との最大振幅値の残差を２割まで許容するとした場合には、γ＝０．２Ａmaxになる。
【００６０】
このようにして、上記観測地震動波形に最も近似する地震動波形が決定し、この地震動波形の計算に用いた上記地震条件（Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｍ）を同じ地震条件（Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｍ）に対して計算した想定位置（Ｙ1、Ｙ2、Ｙ3）における想定地震動データおよび当該地震条件に対して付された地震の名称を抽出する。そして、この想定地震動データおよび地震の名称が図７に示すようにモニタ７に表示されることにより、第１の実施形態と同様に、瞬時に建物１における地震動規模が把握されることになる。
【００６１】
したがって、第２の実施形態に示したリアルタイム地震情報を利用した地震動の予測システムにあっても、第１の実施形態に示したものと、同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明のリアルタイム地震情報を利用した地震動の予測システムの実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１のコンピュータがリアルタイム地震情報と最も近似する地震条件を用いた想定地震動データを抽出する手順を示すフロー図である。
【図３】図２のフロー図に基づいてコンピュータがシナリオ地震データベース中の想定地震動データを抽出する手順を示すフロー図である。
【図４】想定地震動データを計算する際に用いられる震源モデルの一例を示す図である。
【図５】想定地震動データを計算する際に用いられる３次元地盤モデルの一例を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態においてコンピュータが観測地震動波形に最も近似する地震動波形を決定する際の手順を示す図である。
【図７】上記実施形態における出力手段への表示形態を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１  建物
２  設備機器（収納物）
３  アンテナ（受信手段）
４  インターネット通信回線（受信手段）
５  コンピュータ（対比抽出手段）
６  シナリオ地震データベース
７  モニタ（出力手段）
Ｙ1、Ｙ2、Ｙ3  想定位置
【図１】
0004506625.tif 000002
【図２】
0004506625.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004506625.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
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