倉田奨励金研究報告書 第 51 集｜2019 年度（第 51 回）助成
自然科学・工学研究部門：2 年助成（中間報告）■受領№1400

津波伝播・遡上計算用地形データ作成ツールの開発〜世界津波防災力の向上に向けて〜
代表研究者

近貞

直孝

防災科学技術研究所主任研究員

Developing digital terrain model creating tool for tsunami inundation
calculation- Toward tsunami disaster mitigation around the world
Principal Researcher

Naotaka Chikasada,National Research Institute for Earth Science and Disaster Resilience (NIED), Senior Researcher

世界の津波防災力の向上を目指して，その基礎となる津波伝播・遡上計算用地形データ作成ツールの開発を行っている．先立って，日本全国を対象とした高解像度地形データを作成し， GtTM の一部として公開した．また，陸域の高分解能陸域地形データである ASTER GDEM と海域地形データであるGEBCO を組み合わせて，作成中のツールを用いて 2022 年 1 月にトンガ諸島で発生した大規模噴火に伴う津波の浸水計算を実施するための数値地形データを作成し公開した．
With the aim of improving the tsunami disaster mitigation capabilities around the world, we are now
developing a generation tools of terrain data for tsunami propagation and inundation calculations. For thefirst step, we generated high resolution terrain data which covers the whole of Japan and released it as apart of GtTM. In addition, to achieve tsunami inundation calculation for Tonga islands region, wegenerated feasible terrain model by combining ASTER GDEM which is high resolution land topography
and GEBCO Gridded Bathymetry Data which covers global sea area, by using the under developing tools.
And we have then released it on the GtTM website.

1．背景

波が発生したと考えられている（Arikawa et al,

世界中の沿岸地域には人口が密集し工業地帯も2018）．他にも，日本海の孤島渡島大島の山体崩壊あることから，津波に備えることは多くの国にとによる津波（Ioki et al., 2019）や，九州⻄岸域でって重要である．しかし，主に着目されているの発生する「あびき」と呼ばれる気象津波といった，は繰り返し発生している海溝型地震による津波にいわゆる海底で発生した地震による津波とは異な限られており，特定の地域でのみ備えがされている仕組みで生じる津波の存在や発生メカニズムがるのが現状である．例えば，2018 年 9 月にインド明らかになってきている．さらに，2022 年 1 月にネシア Sulawesi 島の Palu 湾内で発生した地震では，トンガ諸島の Hunga-Tonga Hunga-Ha’apai

は，海底地殻変動の少ない横ずれ断層であったに（HTHH）火山の大規模噴火によって生じた気圧も関わらず大きな津波が湾内の沿岸域を襲い，海波によって励起された津波が世界中で観測された底もしくは海岸の地すべりによって推定以上の津（Kubota et al, 2022）．「あびき」のように発生す倉田奨励金研究報告書 第 51 集｜2019 年度（第 51 回）助成
自然科学・工学研究部門：2 年助成（中間報告）る地域が限定される気象津波もあるが，HTHH 火れているが，発展途上国では未整備であることも山噴火による津波のように発生場所が全く特定す少なくない．そこで，陸域の数値地形データにつることが出来ない津波もあり，このような津波にいては，ほぼ全球の陸域を 1 秒角（赤道上で約 30m）も備えるため，場所によらない津波防災，減災のの 分 解 能 で カ バ ー し て い る ASTER GDEMための準備が必要とされている．

（Fujisada, 2012）を用いる．ASTER は光学衛星

世界中のどの沿岸地域でも津波計算を実施できのため雲に弱いという欠点があるが，10 年以上にるようにするためには，津波の伝播・遡上計算を亘る⻑期間の観測を合成することで多くの陸域で行う数値計算コードと海域及び陸域（正確には沿の数値地形データが作成できており，１度四方の岸域）の数値地形データが必要不可欠である．津

データとして公開されている．将来的には，1 秒波数値計算コードについては，高機能かつ高速な角分解能の ASTER GDEM と 100m 分解能のJAGURS（Baba et al, 2017）がオープンソースソ

GEBCO を合成することで，世界中任意の沿岸地フトウェアとして公開されており，誰でも自由に域で津波の遡上計算が可能となると期待できる．

使うことが出来る．数値地形データについては公本研究の前期では，G 空間情報センターから公開されているものもあるが，自治体などが非公開開されている南海トラフ域と日本海溝域の 50m 分で保有している場合も多く，仮に非公開の数値地解能の数値地形データと GEBCO データを統合し，形データを利用することが出来たとしても，津波2 秒分解能（日本付近で約 50m）で日本全域（東計算に適した形式に変換するには相当量の経験が経 117〜155 度，北緯 20〜49 度）をカバーする数必要とされてしまっている．

値地形データである GtTM/WholeJapan2020（図そこで本研究では，公開されている数値地形デ１）を作成し，公開した[1]．ここで用いた GEBCOータを組み合わせて，津波伝播・遡上計算に適し2019 は 30 秒分解能のため，海域では実際には無た形へ変換する数値地形データ作成ツールの開発

い分解能のデータとなっているが，津波伝播・遡を行っている．加えて，作成した数値地形データ

上計算をする際には，高分解能な状態で地形がなを公開することで，世界の津波防災力を向上させめらかに接続されていることが重要なため，得らる一助となることを目標としている．

れる最大分解能である 2 秒角を基準として一様分解能の数値地形データとした．

2．Global tsunami Terrain Model の作成
本研究では，津波の伝播・遡上計算に適した全球の数値地形データとして Global tsunami Terain
Model (GtTM)[3]の作成を行っている．その基礎となる海域の数値地形データは，Seabed 2030 プロジェクト（Nippon Foundation and GEBCO,2018）で作成，公開されている GEBCO GriddedBathymetry Data を利用する．最新の GEBCO
2021 でも 15 秒角（赤道上で約 500m）の分解能
だが，1,000m 以浅では，100m 分解能で数値地形データを整備する計画となっている．一方，陸域の地形については，いわゆる地図データとして標図１．作成した 2 秒角分解能の日本全域の高情報が必要であり，先進国では基本的に整備さ数値地形データ

倉田奨励金研究報告書 第 51 集｜2019 年度（第 51 回）助成
自然科学・工学研究部門：2 年助成（中間報告）

また，ASTER GDEM と GEBCO を用いて，2022

4．参考文献年 1 月に噴火した HTHH 火山の近傍にある• Arikawa, T., Muhari, A., Okumura et al., Coastal

Tongatapu 島で生じた浸水域を見積もるため，

subsidence induced several tsunamis during theASTER GDEM の分解能 1 秒角に合わせて，2018 Sulawesi earthquake. Journal of Disaster

HTHH 火山を含む領域（⻄経 176〜174 度，南緯Research, sc20181201.

22〜19 度）の数値地形データを作成，公開した．

https://doi.org/10.20965/jdr.2018.sc20181204(2018)

3．適用例
津波の研究を進展させる上でもう１つ欠かせな• Ioki, K., Tanioka, Y., Yanagisawa, H., and Kawakami,

いのが，津波の観測波形である．観測波形の解析

G., Numerical simulation of the landslide and tsunami

から，津波の初期波源を求める研究が様々実施さ

due to the 1741 Oshima-Oshima eruption in Hokkaido,

れているが，用いた津波計算コードや数値地形モ

Japan. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 124,

デルの違いにより例え同じ波源であったとしても1991-2002,検潮所などの地点で計算される計算波形は変わり

https://doi.org/10.1029/2018JB016166 (2019)

うる．そのような違いを検証するため，津波波形データベース（TwDB）[4]が構築されているが，• Kubota, T., Saito, T., Chikasada, N. Y., andそこでも共通基盤として，GtTM/WholeJapan2020

Sandanbata, O., Meteotsunami observed by theから東日本，⻄日本，日本海の領域を切り出した

deep-ocean seafloor pressure gauge network off

数値地形データが使われている．

northeastern Japan. Geophysical Research Letters,

また，海溝軸の外洋側で発生することが知られているアウターライズ地震による津波の分散性の48(21), e2021GL094255,
https://doi.org/10.1029/2021GL094255 (2021)

評価では，通常考えられているように分散性によって津波の波高が低くならず，引波が先行するア• Baba, T., S. Allgeyer, J. Hossen, et al., Accurate

ウターライズ地震津波においては，分散性によっ

numerical simulation of the far-field tsunamiて津波の波高が高くなることが示された[2]．この

caused by the 2011 Tohoku earthquake, including

ような研究においても，2 秒角分解能の GtTM かthe effects of Boussinesq dispersion, seawater

ら，2，6，18 秒角のネスティング地形を作成してdensity stratification, elastic loading, and gravitational

津波伝播計算に貢献している．

potential change, Ocean Modelling, 111, 46-54,

さらに，東京交通短期大学の交通情報論ゼミにhttps://doi.org/10.1016/j.ocemod.2017.01.002,

於いて，津波初学者の卒業研究生が，JAGURS とhttps://github.com/jagurs-admin/jagurs (2017)

GtTM を用いて，研究対象である千葉県勝浦市の外房線付近に対する津波の影響評価を行うための• Nippon Foundation and GEBCO，Seabed 2030

津波伝播・遡上計算を実施することが出来た[5]．

Project，https://seabed2030.org/ (2018)

これにより，津波伝播・遡上計算用の数値地形データが整備されていることで，津波計算を実施す• Fujisada, H., M. Urai, and A. Iwasaki, Technicalる上での敷居を下げることが可能であることが示

methodology for ASTER global DEM, IEEEされたと言える．

Transactions on Geoscience and Remote Sensing,vol.50, no.10, pp.3725-3736. (2012)

倉田奨励金研究報告書 第 51 集｜2019 年度（第 51 回）助成
自然科学・工学研究部門：2 年助成（中間報告）

5．発表（研究成果の発表）[1] 近貞直孝，OpenTSUNAMI プロジェクト始動，第 10 回巨大津波災害に関する合同研究集会，オンライン，2020 年 12 月
[2] Baba, T., Chikasada, N., Imai, K. et al.
Frequency dispersion amplifies tsunamis caused
by outer-rise normal faults. Scientific Reports, 11,20064 (2021).
https://doi.org/10.1038/s41598-021-99536-x（学会誌，学会講演等以外の研究成果の発表）[3] Chikasada, N., Global tsunami Terrain Model(GtTM),
https://doi.org/10.17598/NIED.0021 (2020)[4] 近貞直孝，津波波形データベース（TwDB），
https://doi.org/10.17598/NIED.0024 (2021)[5] 岩崎寛人（指導教員 小宮全，近貞直孝），地震による津波が千葉県勝浦市周辺を通る外房線に与える影響について〜津波計算コードによるシミュレーション〜，東京交通短期大学，交通情報論
ゼミ（2022）