工学院大学建築学科久田研究室 2002 年度卒業論文梗概
詳細な地盤データを用いたマイクロゾーニングによる地震動推定に関する研究
D1‑99095

篠崎康治

3.2. Natural Neighbour 法補間による推定方法 (2)1. 研究の背景、目的1995 年に発生した兵庫県南部地震を契機に高度に発展した

不規則に分布している観測点から、任意の点まで距離が都市の脆弱性や予防・応急対策の問題が浮き彫りになり、国50km 以内の観測点を近い順に最大 5 点まで選び、補間を行や各自治体でリアルタイム地震情報システムが起動するようい、増幅率を乗じて地表最大速度を算出する。図 3 にになった。同時に、精度を向上させるため地震動推定の手法

Natural Neighbour 法補間の概念図を示す。

や地盤データの見直しが必要となった。

観測点

観測点

本研究では昨年度、日本地図センター発行の縮尺 1/10 万の地形分類図を元に算出した 500ｍメッシュ単位の増幅率（図１地表面任意点

観測点左）を用いて地震動推定を行った。本年度は、新たに縮尺 1/5

観測点観測点万の地形分類図を元に作成した 250ｍメッシュ単位の増幅率工学的基盤（図１右）を算出し、それぞれの増幅率の場合での精度を確認することによって、表層地盤特性を考慮した地震動推定について検討する。

図 3 Natural Neighbour 法補間概念図

2. 増幅率
増幅率の算出方法には地震被害想定支援マニュアル(1)による算出方法を用いる。以下の図 1 に、埼玉県・東京都の増幅率の分布図とその拡大図を示す。

上記の手法 3.1、3.2 により算出した地表最大速度を地震被害想定支援マニュアルに定義されている式に代入して計測震度を求める。

20km

20km

4. 計測震度の算出

5. 推定結果
今回、推定を行うにあたり対象とした 4 つの地震と用いた観測網をそれぞれ表 1、図 4 と図 5 に示す。
表 1 対象にした地震
増幅率
2.52.2521.75
1.51.25

2000年6月3日 千葉県北東部地震 Mj 5.8
2001年4月3日 静岡県中部地震
Mj 5.3
2002年7月13日 茨城県南部地震
Mj 4.8
1998年8月29日 東京湾地震
Mj 5.4深さ 50km
深さ 35km
深さ 65km
深さ 56km

図 1 増幅率の分布図(左 500ｍメッシュ、右 250m メッシュ)

3. 地震動推定方法

茨城県南部地震

3.1 距離減衰式による推定方法
地震発生後震源をモデル化する。次に震源から任意の点

静岡県中部地震における工学的基盤上までの距離を求める。距離減衰式に値を代入し、工学的基盤速度を算出する。工学的基盤速度
千葉県北東部地震
東京湾地震に増幅率を乗じて地表最大速度を算出する。本研究では地震被害想定支援マニュアルに定義されている翠川式、安中

図 4 各地震の震源の位置式、司・翠川式の 3 通りを行う。図 2 に距離減衰式の概念
図を示す。
★震源

地表面
増幅率
工学的基盤面
断層面
図 2 距離減衰式概念図

D1‑99095

50km50km

図 5 各観測網の観測点(左 SK‑net、右 K‑net)

SK‑net

本研究では、任意点に SK‑net(3)と K‑net(4)の観測点を用

10.8
0.6
0.40.20いる。Natural Neighbour 法補間で使用する観測点にはどちらの場合も K‑net の観測点を使用する。それぞれの観測点において増幅率が 250m メッシュ単位の場合と 500m メッ

千葉県北東部地震(115)

静岡県中部地震(245)茨城県南部地震(86)

250m
500m
250ｍ
500ｍ
250ｍ
500ｍ
翠川式 安中式 司・翠川式 natural neighbour

シュ単位の場合の 2 通りで上記の方法で推定した計測震度と気象庁の算出方法による実測値の相関係数と誤差の分散

K‑net

10.8
0.6
0.4
0.20を算出し、比較を行う。
例として、千葉県北東部地震の観測点に K‑net の観測点を用いた Natural Neighbour 法補間の面的な計測震度を図5 に、任意点に SK‑net 観測点を用いた司・翠川式 (1)と、任千葉県北東部地震(57)静岡県中部地震(13)茨城県南部地震(56) 東京湾地震(55)250ｍ 500ｍ 250ｍ 500ｍ 250ｍ 500ｍ 250ｍ 500ｍ
翠川式 安中式 司･翠川式 natural neighbour

意点に SK‑net、観測点に K‑net 観測点を用いた Natural

図7Neighbour 法補間の散布図を下の図 6 に示す。司･翠川には0.4
0.3

地震により地殻とプレート境界とプレート内が選択でき今回は地殻を選択した。地殻を選択するとプレート内よりも各地震における相関係数

千葉県北東部地震(115)

SK‑net静岡県中部地震(245)茨城県南部地震(86)

0.2
0.1
0

震度は大きくなる。

計測震度

250m
500m
250m
500m
250m
500m
翠川式 安中式 司・翠川式 natural neighbour

5弱432

K‑net0.4 千葉県北東部地震(57)静岡県中部地震(13)茨城県南部地震(56)東京湾地震(55)0.30.20.10250m 500m
翠川式

図85. 考察・まとめ

50ｋｍ
千葉県北東部地震における計測震度司・翠川式(250mメッシュ)

司・翠川式(500mメッシュ)

543543210

実測値

実測値

図521001 2 3 4
補間計測震度NaturalNeighbour(250mメッシュ)

5実測値

実測値

32ッシュが若干高かったが大きな差はみられない。推定方法
としては距離減衰式よりも Natural Neighbou 法補間が相関も誤差も安定している。また、昨年度の研究結果からボー1 2 3 4補間計測震度

リングデータによる増幅率を用いると精度が上がる事がわかっている。よって、地形分類を詳細にするよりもボーリ

NaturalNeighbour(500mメッシュ)

ングデータを用いる方が精度は上がる。今後は 250ｍメッ
シュとボーリングデータも併用して比較する必要があると【謝辞】
本論文の作成にあたり、貴重なご指導･ご助言をいただきました

20

久田嘉章先生をはじめ、久保智弘氏、柴山明寛氏には終始ご指導いただきましてありがとうございました。また地形分類のデジタ

0

1 2 3 4
補間計測震度

図6

千葉県北東部地震における計測震度の相関

0

1 2 3 4
補間計測震度また、各地震の気象庁による実測値と計測震度の相関係数を比較したものを図 7 に、実測値と計測震度の誤差の分散を比較したものを図 8 に示す。括弧内の数字は任意点のD1‑99095

530数を示す。

ッシュと 500ｍメッシュの 2 通りの増幅率を用いて計測震思われる。

154 つの地震について SK‑net と K‑net の観測点で 250ｍメ

41

各地震における誤差の分散の分散について比較すると 500ｍメッシュよりも 250ｍメ

54500m 250m 500m
natural neighbour

度を算出し、気象庁による実測値と比較する。相関と誤差

05250m 500m 250m
安中式 司・翠川式

5ル化ではデータをいただいた国土地理院、作業を手伝っていただ
いた学内の学生の方々にはご協力を心より感謝いたします。
【参考文献】(1) 内閣府 地震被害想定支援マニュアル(2) 蓮沼賢 山崎謙介「Natural Neighbour 法による不規則空間データの補間」(3) 東京大学地震研究所 SK‑net(4) 防災科学技術研究所 K‑net