地殻変動監視観測
1998
GPS OBSERVATIONS FOR MONITORING CRUSTAL MOVEMENTS
1998
Summary -The Hydrographic Department of Japan has been monitoring crustal movements around Sagami
bay using GPS since the beginning of 1990. Dual frequency GPS receivers were installed at O Sima,
Manazuru and Turugi Saki in 1990, at Sirahama in 1992, and at Hatizyo in 1994. These receivers
have been controlled through telephone line from the head office of the Hydrographic Department
in Tokyo. 24 hours observation has been carried out since 1996. The analysis has been made by the
Bernese software.
Key words :GPS - Sagami Bay - crustal movements

Summary -The Hydrographic Department of Japan started GPS observations for monitoring crustal
movements at Izu Syoto at the beginning of 1994. The report summarizes results of the thirdobservations at To Sima , Mikura Sima , Kozu Sima, Miyake Sima and Nii Sima in 1998. Thisobservation will be carried out once a year.
Key words :GPS-Izu Syoto-crustal movements

Summary - The Hydrographic Department of Japan started GPS observations for monitoring crustal
movements in Kansai district at the beginning of 1995. This report summarizes the results of theobservations in 1998 at Simosato, Bisei, Gobo, Nandan and Tonosyo. At Simosato and Bisei, dual
frequency GPS receivers were installed and have been observed every day. Short-term GPS
observations were carried out at Gobo, Nandan and Tonosyo, which will be carried out once a year.
Key words :GPS - Kansai district - crustal movements

Summary - The Hydrographic Department of Japan (JHD) started a GPS campaign observation at Oki-no-tori
Shima in early 1995 for monitoring its movement relative to the mainland of Japan, jointly with the
Earthquake Research Institute of the University of Tokyo. The observation is to be carried out oncea year. This report summarizes the result of the observation in 1998.
Key words : GPS - Oki-no-tori Sima - crustal movements

1.南関東地域
1.1 固定観測(伊豆大島,真鶴,剱埼,白浜,八丈島)
相模湾周辺は,北アメリカプレート,ユーラシアプレート,フィリピン海プレートの 3 つのプレートの 3 重会合点であり、さらに相模湾小田原周辺には活断層の存在が推測されている.このような状況下でこれらのプレート運動を監視することにより、地震と火山噴火予知に関する有益な情報を得ることができる.この目的のため、相模湾周辺に設置した各 GPS 固定観測点間の数
十から数百キロメートルに及ぶ基線長を監視し、プレート境界域の地殻変動を解明しようとしている.
本報告は、1998 年における、伊豆大島、真鶴、剱埼、白浜及び八丈島の GPS 固定観測点の観測報告であり、各観測点間の基線長変化図が含まれる.過去のデータや解析結果に関しては、水路部観測報告第 5 号から 12 号に示されている.
1.1.1.観測概要
1989年に行われたこの周辺での試験観測(仙石,1991)によって、基線長のばらつきは、1ppm又はそれ以下になることが実証された.

固定観測は,1990年2月より行われ,その解析結果は,地震調査委員会及び地震予知連絡会に報告されている.
1990 年 2 月から 3 月の試験期間後,週 1〜2 回の 6 時間観測を実施,1995 年より 12 時間観測となり,1996 年 5 月より 24 時間観測体制となった.
1.1.2.固定観測点設置状況と制御システム
2周波用GPS受信機を伊豆大島(伊豆大島灯台),真鶴(真鶴町消防署),剱埼(剱埼灯台無線局舎)には1990年,白浜(白浜水路観測所)には1992年,八丈島(八丈水路観測所)には1994年に設置し,観測を行ってきている.
また,固定観測点からのデータの取得等は電子計算機による制御システ(GARD:GPS自動連続観測システム)を水路部(東京)に設置し, NTT回線を通じて各固定観測点のGPS受信機を遠隔操作している.
1.1.3.固定観測点(Fig.1)
大島

東京都大島町岡田字平浜53番地

伊豆大島灯台無線局舎

真鶴

神奈川県足柄郡真鶴町真鶴504番地

真鶴町消防団本部

剱埼

神奈川県三浦市南下浦松輪44番地

剱埼灯台

白

浜

静岡県下田市白浜3347番地

白浜水路観測所天測室

東京都八丈島八丈町中之郷3621番地

八丈水路観測所

八丈島

1.1.4.基線解析
解析ソフトウエアが1996年よりTRIMVECからBernese Ver.4.0となり, より精度の高い基線解析が可能となった. 1996年5月以降についてはBernese Ver.4.0(精密暦使用) により再解析がなされている.
海洋測地網本土基準点(Table.1)を基点とし,Bernese Ver.4.0(精密暦使用)により,各固定観測点位置を解析した.
Fig.2のベクトルは,下里を固定点とした1998年1月から12月までの移動量を示している. Fig.3
では,①大島−真鶴,②大島−剱埼,③大島−白浜,④大島−八丈,⑤真鶴−剱埼,⑥白浜−八丈,⑦剱
埼−八丈,⑧真鶴−白浜の各基線長変化を掲載している.

Table 1. Geodetic coordinates of JHD LSR-1 : Marin Geodetic Result by SLR
station下里
ShimosatoφλH

33° 34′ 40.″281

135° 56′ 13.″040

97.54mH: height above the reference ellipsoid of WGS84(a=6378137m,f=1/298.257223563)

49 km ⑤

Turugi Saki剱埼Manazuru

真鶴

①

79km

45km

②

⑧

47km

51km
O Sima大島③
Sirahama

37km

白浜
④
196km

⑦
230km

N

⑥
198km

Hachizyo

八丈島

Fig 1. 固定観測点図

2.5

0.9

1.4

真鶴
Manazuru

1.8剱埼Tsurugi Saki

大島O Shima
白浜
Shirahama

下里
Shimosato

1.5

2ｃｍ

Fig 2.下里に対する観測点の移動量(cm/year)

八丈島
Hachi jo

0.00045113.2 m

変化率− 1.7 ± 0.3(cm/year)

O sima - Manazuru①大島−真鶴-0.025-0.050-0.075-0.1001998 年 1 月

47209.3 m

0.000

3月

5月

7月

9月

11 月

1999 年 1 月

変化率＋ 0.2 ± 0.3(cm/year)

O sima - Tutugi Saki

②大島−剱埼-0.025-0.050-0.075-0.1001998 年 1 月

0.125

36527 .0m

3月

5月

7月

9月

11 月

1999 年 1 月

変化率＋ 0.7 ± 0.3(cm/year)

O sima - Sirahama③大島−白浜

0.100
0.075
0.050
0.025

1998 年 1 月

195745.6 m

0.050
0.025

3月

5月

7月

9月

11 月

1999 年 1 月

変化率＋ 0.9 ± 0.4(cm/year)

O sima - Hatizyo④大島−八丈0.000-0.025-0.0501998 年 1 月

3月

5月

7月

9月

11 月

Fig 3.1.基線長変化 (1998/1/1~1999/12/31)

1999 年 1 月

0.02549016.3 m

0.000

変化率− 0.6 ± 0.3(cm/year)

Manazuru - Turugi Saki⑤真鶴−剱埼-0.025-0.050-0.075

1998 年 1 月-0.075-0.100198008.7m

3月

5月

7月

9月

11 月

1999 年 1 月

変化率− 0.9 ± 0.6(cm/year)

Sirahama - Hatizyo⑥白浜−八丈-0.125-0.150-0.175

1998 年 1 月

0.050
0.025

229829.8m

3月

5月

7月

9月

11 月

1999 年 1 月

変化率＋ 0.1 ± 0.5(cm/year)

Turugi Saki - Hatizyo⑦剱埼−八丈0.000-0.025-0.0501998 年 1 月

0.100
0.075

50742.8 m

3月

5月

7月

9月

11 月

1999 年 1 月

変化率＋ 1.6 ± 0.5(cm/year)

Manazuru - Shirahama⑧真鶴−白浜

0.050
0.025
0.000

1998 年 1 月

3月

5月

7月

9月

11 月

Fig 3.2.基線長変化 (1998/1/1~1999/12/31)

1999 年 1 月

1.2.移動観測(神津島,三宅島,新島,御蔵島,利島)
伊豆諸島近海では,最近地震活動が活発化しており, 大地震発生の危険度の高まりが懸念されいる.水路部では,伊豆諸島付近の地震予知に貢献することを目的として, 1994年度より GPSを用いた同地域の地殻変動監視観測を行っている.1998年は,神津島 ,三宅島 ,新島,利島,御蔵島において, GPSの移動観測を行った .

1.2.1.観測概要
1998年6月9日から 6月16日の8日間,利島,御蔵島,三宅島において ,12月10日から12月17日の8日間,新島において ,また1999年2月9日から 2月16日の8日間,神津島において, 移動観測(1日24時間)を実施した.
なお,神津島においては,1996年から島内の稠密観測(6点実施,1点2日間で1日10時間観測)を開始
した.

1.2.2.観測地点(Fig.4)(1)本土基準点
下里

和歌山県東牟婁郡那智勝浦町下里

下里水路観測所(2)移動観測点
新島

東京都新島村本村4丁目10番1号

東京都立新島高等学校

神津島

東京都神津島村鷹の子無番地

神津島灯台

三宅島

東京都三宅村坪田757番地

サタドー岬灯台

利東京都利島村

前浜親水レクリエーション施設

東京都御蔵島村

御蔵島村役場庁舎島

御蔵島(3)神津島稠密観測点(Fig.5)
NE点,めいし公園点,天上山西口点,松山点,水準点(B.M),ヘリポート点

1.2.3.観測担当及び機器
新島：水路部測点標識上で観測鈴木晃(航法測地課),池田信広(白浜水路観測所)

神津島：

同

加藤

剛(航法測地課),池田信広(白浜水路観測所)

三宅島：

同

加藤

剛,坂本平治(航法測地課)

利

島：

同

笹原

昇,中村

御蔵島：

同

小山

薫,渡邊博明(航法測地課)

1.2.4.成均(航法測地課)

果
本土基準点(下里)のGPS観測点を基点とし解析を行い ,各固定観測点と移動観測点 (神津島は灯台観測点)間の基線長 ,緯度差 ,経度差,楕円体高差を求めた.解析ソフトは Bernese Ver.4.0(精密暦使用)を用いた.また,神津島島内観測点に関しては ,灯台観測点を基点としてWAVE(精密暦使用 )により基線長等を求めた.
Table 2.に各移動観測点の解析結果を,また,Table 3.に神津島島内の解析結果を示す.Fig .4は御蔵島,利島,三宅島,新島,神津島(灯台観測点)の本土基準点(下里)に対する移動量(cm/year), Fig 5.
は神津島島内観測(灯台点を除く)の灯台点に対する移動量を示す.なお,数値は移動,固定観測点
とも各移動観測期間中の解析結果を平均したものである.
Table 2.1. 固定観測点間の基線長及び経緯度楕円体高差 ：始点−終点=差
基線
始点−終点

基線長
m

緯度差
″

経度差

楕円体高差
m

″

大

島―新

島

48643.866

1541.805

409.516

69.67

大

島―神津島

71092.427

2184.722

895.443

4.32

大

島―三宅島

80074.295

2533.568-697.391

81.32

大

島―御蔵島

101930.507

958.128

346.615

72.25

大

島―利

島

30816.129

3239.996-804.141-34.27

真鶴―新島

87956.165

2832.041-430.700

16.83

真

鶴―神津島

107091.327

3474.958

55.228-48.51

真鶴―三宅島

124168.585

3823.805-1537.607

28.49

真

鶴―利

島

70411.912

2248.364-493.601

19.42

真

鶴―御蔵島

145758.789

4530.233-1644.357-87.10剱

埼―新島

93836.444

2780.335

1504.751

2.68

剱

埼―神津島

117031.881

3423.251

1990.678-62.67剱埼―三宅島116677.427

3772.098

397.844

14.34

剱

埼―利

島

76969.973

2196.658

1441.850

5.27

剱

埼―御蔵島

138202.707

4478.526

291.094-101.25

白浜―新島

45929.631

1249.359-982.274

139.95白浜―神津島

59670.659

1892.275-496.346

74.64

白

浜―三宅島

87270.537

2241.122-2089.180

151.64白浜―利島

33610.840

665.681-1045.174

142.57白浜―御蔵島

106780.280

2947.550-2195.930

36.05

Table 2.2. 固定観測点間の基線長及び経緯度楕円体高差
基線
始点−終点

緯度差
″

基線長
m

経度差
″

楕円体高差
m

八丈島―新 島152966.130-1066.104

2029.615

194.20八丈島―神津島

139885.634-423.187

2515.542

128.85八丈島―三宅島

115680.260-74.340922.708205.85八丈島―利島

169474.635-1649.780

1966.714

196.78八丈島―御蔵島

93836.410

632.088815.958

90.26

御蔵島―利

島

42200.342-2281.868

1150.756

106.52

御蔵島―三宅島

23386.958-706.428

106.750

115.59

利島―三宅島

41670.174

1575.440-1044.006

9.07

下

里―新

島

319226.136-2848.638-11958.208

23.36

下

里―神津島

302500.204-2205.721-11472.280-41.99下里―三宅島

340707.784-1856.874-13065.115

35.01

下

里―利

島

325876.517-3432.314-12021.109

25.94

下

里―御蔵島

340853.777-1150.446-13171.865-80.58

Table 3. 神津島における基線長及び経緯度楕円体高差
基線
始点−終点

基線長
m

緯度差
″

経度差
″

楕円体高差
m

神津島灯台―NE 点

5869.598-149.683-141.718-130.65

神津島灯台―めいし公園点

3688.340-117.177-29.20392.24

神津島灯台―天上山西口点

3191.879-76.205-84.360-97.13

神津島灯台―松山点

2970.075-19.283-113.642

38.94

神津島灯台―水準点(B.M)

2140.331-65.694-26.91293.46

神津島灯台―ヘリポート点

988.583-30.476-12.054-13.36

1 .5
利島
To Shima
1 .4

2 .5

新島
Nii Shima
三宅島
Miyake Shima
1 .5

神津島
Kozu Shima

下里
Shimosato

2cm

Fig 4.下里に対する各移動観測点の移動量(cm/year)

1 .6

御蔵島
Mikura Shima

N

2.15cm1.50cm●●0.74cm

NE点

めいし公園点

天上山西口点●

水準点(B.M) ●0.01cm● ヘリポート点
0.38cm

●
松山点

●
神津島灯台

1.48cm1cm

Fig

5.神津島灯台に対する各観測点の移動量(1997年11月〜1998年2月)

2.関西地域
1995年1月17日阪神地域において直下型大地震が発生し莫大な被害を被った.この地震を受けて,水路部ではGPSを用いた同地域の地殻変動監視観測を開始した.
本観測は下里,美星に固定観測点を設置し,この2点間を結ぶ線上に設けた御坊,南淡,土庄の3移動観測点と合わせた計5点において, GPSの同時観測を行うものである.
2.1固定観測(下里、美星)
2.1.1.観測概要
1995年9月より,下里,美星においてGPSの12時間観測を開始し,1996年5月より24時間観測となった.観測データは,水路部からNTT回線して遠隔操作により転送される.
2.1.2.観測地点(fig.6)
下里：和歌山県東牟婁郡那智勝浦町字下里

下里水路観測所(本土基準点)

美星：岡山県小田郡美星町

美星水路観測所

2.1.3.観測機器
Trimble 4000 SSi

2.1.4.解析
下里(Table 1.)を基点として,解析ソフトウェアBernese Ver.4.0(精密暦使用)により美星の位置を解析した.
2.1.5.成果
1998年1月より1998年12月までの下里に対する美星の年移動量をFig.6に示す.

2.2.移動観測(御坊、南淡、土庄)
2.2.1観測概要
1995年より,下里,美星の観測点を結ぶ線上に設けた御坊,南淡,土庄の3移動観測点において,GP
S観測を開始し,1998年度は,1999年1月14日から20日までの7日間観測した.

2.2.2.観測地点
御坊：和歌山県日高郡美浜町

日ノ御碕灯台南

淡：淡路島南淡町

淡路広域消防事務組合南淡分署屋上

土庄：小豆島土庄町

土庄町立土庄中学校屋上

2.2.3.観測担当
御坊：小新紀子,小林伸乃介(下里水路観測所)

南淡：笹原昇(航法測地課),石山統進(白浜水路観測所)

土庄：松本邦雄(航法測地課),黒川隆司(美星水路観測所)

2.2.4.観測機器
Trimble 4000 SSi

2.2.5.解析
下里(Table 1.)を基点とし,解析ソフトウェアBernese Ver.4.0(精密暦使用)により御坊,南淡,土庄の位置を解析した.
2.2.6.成果
本土基準点(下里)のGPS観測点を基点(Table 1.)とし解析を行い,各固定観測点と移動観測点の基線長,経度差,楕円体高差を求めた.
解析ソフトはBernese Ver.4.0(精密暦使用)を用いた.Table.4に解析結果を示す. Fig.6は,御坊, 土庄, 南淡, 美星,本土基準点(下里)に対する1998年1月から1999年1月までの移動量(cm/year)を示
す.
なお,数値は移動,固定観測点とも各移動観測期間中の解析結果を平均したものである.
Table 4.基線長及び経緯度楕円体高差 ：始点−終点=差
基線
始点−終点

基線長
m

緯度差
″

経度差
″

楕円体高差
m

御坊−美星

163312.867-2872.712

5365.654-381.96

御坊−土庄104491.817-2176.497

3129.280

115.36

御坊−南淡51547.536-1393.986

1111.530

96.00

御坊−下里

87871.975

1094.100-3152.190

69.21

美星−土庄

60904.268

696.215-2236.374

497.32

美星−南淡117739.446

1478.726-4254.124

477.96

美星−下里250138.029

3966.812-8517.845

451.17土庄−南淡56910.720

782.511-2017.750-19.36土庄−下里190044.023

3270.597-6281.470-46.15南淡−下里133678.595

2488.086-4263.720-26.79

Ｎ

美星
Bisei

○

2.7 cm土庄
Tonosyo
2.4cm

南淡
Nandan

1.9cm
御坊
Gobo

2.3cm

○
下里
Shimosato

○

固定観測点

0

移動観測点

Fig6.下里に対する各観測点の移動量(cm/year)

3cm

3.沖ノ鳥島
水路部では,1995年より東京大学地震研究所 との共同観測として沖ノ鳥島でのGPS観測を実施している(加藤他, 1996).沖ノ鳥島は,フィリピン海プレート上に存在しており, 同島の地理的移動量をGPS観測で測定することにより,フィリピン海プレート(地殻)の変動を監視することができる.
3.1.観測概要
1998年4月24日から26日までの3日間,海洋測地網本土基準点(下里)と沖ノ鳥島の水路部測点標
識H1,H2,H3及び一等三角点に2周波GPS受信機(Trimble 4000 SSE -GSS)を設置し,同時観測を実施した.
3.2.観測地点(Fig.7)
下里：和歌山県東牟婁郡那智勝浦町字下里

沖ノ鳥島：

下里水路観測所(本土基準点)

H1 観測所基盤
H2 北露岩
H3 東露岩
一等三角点

3.2.使用船舶
海上保安庁水路部測量船「明洋」
3.3.観測担当
測量船「明洋」乗組員, 平岩恒廣(沿岸調査課)

渡邊博明(航法測地課)

3.4.成果
海洋測地網本土基準点(Table. 1)を基点とし,解析ソフトウエアBernese Ver.4.0(精密暦使用)により解析,求められた結果をTable.5に示す.
Table 5. Position of the first order control point : Marin Geodetic Result by SLR
Table 5. Position of marker point by the GPS observation : Marin Geodetic Result
StationH
φλ
測点標識
46.57m20° 25′ 22.″897
136° 04′ 25.″951
H1
H2

20° 25′ 30.″853

136° 04′ 11.″152

46.36mH3

20° 25′ 32.″173

136° 04′ 52.″118

46.24m

一等三角点

20° 25′ 31.″979

136° 04′ 52.″139

47.27mH:the height above the reference ellipsoid of WGS84(a=6378137m,f=1/298.257223563)

0

᧲㔺ጤ

1km

ർ㔺ጤ

᷹ⷰᚲၮ⋚

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㔺ጤ

H2

᧲㔺ጤ
᷹ⷰᚲၮ⋚

㔺ጤ
H1
৻╬ਃⷺὐ

Fig 7.᷹ⷰὐ⁁ᴫ࿑

H3

下里
Shimosato

98年4月
4.6cm
97年4月
6.1cm

96年4月

3.8cm

● 95年5月

3cm

沖ノ鳥島
Oki-no-tori ShimaFig 8.下里に対する沖ノ鳥島の1995年5月から1998年4月までの移動量本報告担当及び基線解析は,松本邦雄,笹原昇,中村均,渡邊博明,深野慶太,一松篤郎が担当した.
参

考

文

献

Kanazawa,T.,Sengoku, A., Nagaoka, M.,Nishimura, E., 1989 : Data Report of Hydrogr.Obs.,series of Satellite Geodesy,No1 ,p.17.
福島登志夫,内山丈夫,西村英樹,仙石新, 1991：水路部観測報告衛星測地編,4,p.96.
Sengoku, A., Nagaoka, M.,1992:ibid.,5,p.95.
Sengoku, A., Kawai,K.,Noda, H., 1993: Data Report of Hydrogr.Obs.,6,p.70
Uchiyama,T.,Sengoku, A., Watanebe, Y.,Takanashi, Y., 1994 : Data Report of Hydrogr.Obs.,7,p.61
河合晃司,渡辺由美子,高梨泰宏, 1994: 水路部観測報告衛星測地編,7,p.83
内山丈夫

他, 1994：水路部観測報告衛星測地編,7,p.95

辰野忠夫,藤田雅之, 1994：水路部観測報告衛星測地編,7,p.102.
鈴木晃,藤田雅之, 1995：水路部観測報告衛星測地編8,p.34.
仙石新,藤田雅之, 1995：水路部観測報告衛星測地編,8,p.83.
Matsumoto,K.,Watanabe, Y., Swada, K.,Sumiya, Y., 1989 : Data Report of Hydrogr.Obs.,9,p.59.
松本邦雄,渡辺由美子,住谷雪, 1996：水路部観測報告衛星測地編,9,p.106.
松本邦雄,寺井孝二,桝井康一,福良博子,住谷雪,1997：水路部観測報告衛星測地編第,10,p.96.
加藤照之

他, 1996：測地学会誌第42巻,4,p.233.

地震予知調査委員会に提出した相模湾におけるGPS観測報告は, 以下のとおり.
地震予知連絡会会報
水路部：(1990年

4月から1991年4月)

第46巻p.118.

水路部：(1990年

4月から1991年1月)

第47巻p.144.

水路部：(1990年

4月から1992年4月)

第48巻p.122.

水路部：(1990年

4月から1992年11月)

第49巻p.169.

水路部：(1990年

4月から1993年4月)

第50巻p.192.

水路部：(1990年

4月から1993年11月)

第51巻p.271.

水路部：(1990年

4月から1994年4月)

第52巻p.173.

水路部：(1990年

4月から1994年1月)

第53巻p.493.

水路部：(1990年

2月から1995年4月)

第54巻p.398.

水路部：(1990年

2月から1995年1月)

第55巻p.182.

水路部：(1990年

2月から1996年5月)

第56巻p.294.

水路部：(1990 年 2 月から 1997 年

5 月)

第 58 巻 p.124.