国立防災科学技術センター研究報告第41号

1988年3月

550，34： 681．3

地震前兆解析システム開発の背景とその意義

浜田禾口郎＊

国立防災科学技術センター

The

backgm㎜1d

amd

Significamce

Ama1yzimg

Systemforof

thePmc11rsors

Deve1opment
ofof

the

Earthqua−kes

By

Kazl1oHamada

M肋〃肋∫θακ〃α〃θγ〃必α∫伽〃ωθ〃6o〃，1ψα〃Abstmct
The

Large−Sca1eaction

inユ978．As

aaphase

which

new

theTokaiinand，in

practicalCommittee

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estab1isheddiagnoses

Earthquake（M＝8orSince

theandCountermeasuressituationastheundertheJapanmore）occurrenceoftheobservations

numberprecursors

torecent1yreported

includeup

to1985．A

hasthoseinwastoearthquake

bestatedtoTokaiforall

theprogram

have

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been

drastically．The

disastrousof

AgainstEarthquake
Diagnostic

earthquakes

agencyof

ais

toLarge−Sca1e

prediction

least

one，9onbeen

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inareaof

inthearoundreported
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in1965，Consequently，thestrictest

precursors

andphenomena31

haveinby，at＊流動研究官possibi1ity

phenomena

precededtheintoyear，Earthquake

earthquake

was

23precursory

fo11owing

Measuresearthquake

whichofintoact，theintensified．

tota1of89precursory

shocks，eachtheputenteredregion．

national

earthquakes（precursor−likeincreasedandprediction

Meteoro1ogica1Agency，This

respect

theestablishedemphasized，InofIntensified

previously

prediction

of

Area

to

the

earthquake
reported

waswithAct

regardwithjudgementcommencement

withprediction

regionwasdesignated

Disasters

makeEarthquake

resu1t，thesense）

that

havebeenin

thedecade

these

major

Japan

foraverage，andamaximum

observation．This

isof
the国立防災科学技術センター研究報告
present

stateofdetection

occurringinand

aroundcouldbepredicted

basedadequakesystembyurgent1ypriordiagnosis

Undersuch（APE）was
for

the

designed
precursors
ofin

The

on

the

short−termwhichwecould

to

the

an

estab1ishing

nine

main

in1984andpractica1prediction

possibi1ity

fromits

andtheearthquake
aof

precursory

1988年3月

phenomena

Japan．Unfortunate1y，however，none

circumstances，theearthquakeuscapability

第41号

fomdationaprecursors

recognize

disastrous

shocksatthattimewasnomakeaearthquake

shocksthere

precursors

andshock．

Ana1yzing

Systemfor

deve1opment

wasbegm．The

kindofexpertdataandmakes

prior

to

the

fu1l−sca1e

research

papersfoundhereafter

deve1opmenta1effort

being

conducted

atPrecursors

system，observedadisastrous

these

becauseoccurrence
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toof

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event．The

prediction

APE

Nationa1Research

too1

to

the

the

researchwith

in

this

Earthquakes

adetects

isinofautomatica1ly

APEsystemvolumeisrepresent

respect

expectedtotheassistfuture．

theCenterfruits

forof

the

DisasterPrevention．

1978年に大規模地震対策特別措置法が制定され地震予知は実用化に向けて新たな段階を迎えた．翌年には東海地域が地震防災対策強化地域に指定され，気象庁においては地震防災対策強化地域判定会が発足し，東海地域に予想される大規模地震（M＝8クラスの地震）の短期及び直前の迅速な予知判断・診断が行われることになった．

従来の震災対策というものは，災害発生後に行われていたが，今日では，予知技術によって予想される大規模地震の震災対策を事前に法律に基づいて行うことが可能になったのである．地震国日本の長い歴史の中にあって，この事は実に画期的なことである．

日本の地震予知計画が1965年に開始されてから，予知に必要な観測は一貫して強化されて来た．そのために，地震前兆現象（正確には前兆らしき現象というべきであるが，ここでは単に前兆としてレ）る）を観測したという報告は年々増加しており，1956〜60年の5年間で報告された前兆現象の数は全ての分野を含めて全国で30件程度であったものが1981〜85年では160件を越えている（浜田，1987）．この中には当然被害地震の前兆も多く含まれていて，1976〜85年の10年問に日本とその周辺で発生した10個の被害地震は，最低1，平均9，最大23の前兆を伴っていたことが報告されている．中でも特に注目すべきものは，当時，観測が最も強化されていた地域で発生した1978年の伊豆大島近海地震M＝7．0である．この地震は，重力・測地・検潮・地殻変動連続観測・地震・地球電磁気・地球化学の各分野に渡って23の前兆の報告がある（浜田，1987）．これが日本の地震の前兆観測の現状である．

それならば，なぜ伊豆大島近海地震のように多くの前兆を伴っていた地震さえ予知できなかったのであろうか？

それは種々の未解決の問題のためであるが，最大の問題は，多くの前兆が本震発生後に報告されたものであり，事前には知られていなかったためである．地震

後に前兆について講釈する事と事前に前兆であると判断することの問には非常に大きな距離がある．きちんと定めた判定規準を持ち，観測系とオンラインで結ばれた強カなデータ処理システムを持たなければ事前の前兆識別は一般には不可能な事である．ここに地震前兆解析

一32一

地震前兆解析システム開発の背景とその意義システム開発の意義がある．つまり，このシステム開発は観測される地震前兆現象を後の研究に供するだけではなく，実際に事前に判断して予知に用いるという意欲的な挑戦である．
防災センターにおける「地震前兆解析システム（APEシステム）」の開発はこの様な背景と意義をもって1984年から開始された．このシステムは，実際の地震予知に必要な迅速な判断・診断を事前に行うための研究のツールである．将来は，より本格的な実用システムが開発されるであろうが，それに比べるならば，今のシステムはまだまだ初歩的である．しかし，重要な実用のための基礎研究を可能になるものである．

APEシステムはオンラインで集中して来る種々の観測データを処理して地震予知の判断に必要ないくつかのパラメータを出力する一種のエキスパートシステムである．ここでは，パラメータ抽出の処理は殆んどソフトウェアに依っていてかなりフレキシブルなものであり，予知研究の進歩に合わせた新しい処理への移行も容易である．コンピュータに処理をさせるためには，プログラムの中で処理内容を正確に記述しなければならない．そのために，

APEシステムは地震学者が長年の経験から得てきた貴重な財産である「ノウハウ」をより正確なより客観的なものにして行く効果を持っている．APEの中では各種の前兆識別とそれに基づく一種の総合判断が24時問自動運転のシステムにより行われる．成績の艮し悪しに関わらずその結果は自動的に蓄積されていく．そのために事前に定めた前兆識別の方法やそれに基づく予知の方法を実際にテストした結果をもって厳密に評価できるという大きな利点を持っている．

我国では1980年代半ばに入って，診断・計画・設計等の分野でエキスパートシステムが世の中で構築され用いられるようになって来たが，地震予知の分野でもこの動向には注目すべきであろう．より高度な人工頭脳・知識情報システムといったものも，いずれは地震予知のための迅速な総合判断に必要不可欠なシステムとなるに違いない．

このようなAPEシステムを用いた地震予知の研究は，従来の地震学や地震予知学には無かったものであるが，予知の実用化を指向する仕事の中で，少なくとも防災センターにおける地震予知研究の進行の過程で，不可避的に出て来た新しい研究分野である．これは従来の理学的地震学の範囲を超えたものであり，予知の実用化に必要な「地震予知工学」とでもいうべき新しい分野の仕事である．そこには，かつて地震学者が経験したことのない新しい仕事が山積している．目先の成果に囚われることなく，着実な努力の積み重ねが必要であるが，今後の発展に期待する所はきわめて大きい．

地震前兆解析システムの開発は作業部会の研究者を中心に関係者の共同作業によって進められて来た．

本稿以降の論文：
1）地震前兆解析システムの機能と構成（松村正三ら）．
2）

同システムにおける地震データ（高速採取データ）の処理（松村正三・岡田義光・堀貞喜）．

一33一

国立防災科学技術センター研究報告第41号

1988年3月

3︶

同システムにおける低速採取データの処理（島田誠一ら）．

4︶

同システムにおける自動震源決定（堀5︶同システムによる自動前兆監視（堀貞喜・松村正三）．

貞喜ら）．

6︶

パーソナルコンピュータによる地殻傾斜常時モニターシステム（大久保正）．

7︶

光ディスクを用いた地震波形の格納とその利用（井元政二郎）．

8︶

地震データ利用のためのプログラムシステム（岡田義光）．

9︶

震源計算・発震機構解計算プログラムの改良（岡田義光）．

は地震前兆解析システムの開発に関る各担当によるこれまでの研究成果である．

参考文献

1）浜田和郎（1987）：日本の地震の前兆現象に関する統計，地震予知研究シンポジウム（1987），243−249．

（1987年11月24日

一34一

原稿受理）