2023/02/22(水)令和4年度建築研究所講演会

人間活動が常時微動に及ぼす影響の検証〜「ステイホーム」で首都圏は静かになったのか〜
国際地震工学センター（IISEE）
主任研究員 林田 拓己

国立研究開発法人 建築研究所

Building Research Institute人間活動が常時微動に及ぼす影響の検証

令和4年度建築研究所講演会

はじめに常時微動（微動）
地震の有無に関わらず生じる地盤・建物の微弱な振動• 地震観測 → 「ノイズ」• 地盤構造探査・構造ヘルスモニタリング

国立研究開発法人 建築研究所→ 「シグナル」

Building Research Institute令和4年度建築研究所講演会

人間活動が常時微動に及ぼす影響の検証

常時微動の発生源
低周波数（長周期）

自然活動(microseism)
国立研究開発法人 建築研究所※「グローバル地震観測研修」講義資料より

1 Hz

高周波数（短周期）

人間活動(cultural noise)
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人間活動が常時微動に及ぼす影響の検証

常時微動(>1Hz)に関する解釈• 夜間 < 昼間• 休日 < 平日• 郊外 < 都心• 社会経済活動の指標？

(Hong et al., 2020)• 振動源は無数・複雑に存在：→ 構成要素の把握は困難（Wilson et al., 2002）
国立研究開発法人 建築研究所

Building Research Institute人間活動が常時微動に及ぼす影響の検証

令和4年度建築研究所講演会© Nature

Lecocq et al. (2020Science)

国立研究開発法人 建築研究所

Building Research Institute人間活動が常時微動に及ぼす影響の検証

令和4年度建築研究所講演会■ 日本国内における報告例- Yabe et al. (2020)“two-step noise reductions”“人流 vs. 微動”- Nimiya et al. (2021)“平日と休日の人間活動の違い”“影響の範囲はどこまでか？”“何が微動の振幅低下をもたらしたのか？”“微動探査に影響を及ぼすのか？”→ 多数の微動/人間活動記録を有する首都圏は本検証において最適
国立研究開発法人 建築研究所

Building Research Institute人間活動が常時微動に及ぼす影響の検証

データ取得：微動記録

令和4年度建築研究所講演会

防災科学技術研究所のデータを利用

地中約20m

期間：2018年1月1日〜2021年12月31日
国立研究開発法人 建築研究所

地中1900m以深※人間活動追跡可
Building Research Institute令和4年度建築研究所講演会

人間活動が常時微動に及ぼす影響の検証

データ取得：人間活動記録
種別
人流
（数値）
人流
（レベル）

測定者
(株) Agoop

提供者

測定期間

備考

国土交通省

2019/12021/12

１月毎（昼/夜, 休/平日）
1 kmメッシュ

2021/12021/12

１時間毎
0.5 kmメッシュ(株) NTTドコモ

断面交通量
（高速道）

NEXCO
首都高

国土交通省

2019/12021/12

１日毎（47地点）

断面交通量
（一般道）

警察庁

JARTIC

2019/12021/8

5分毎（2,646地点）

R2年度

151校

学校情報

教育委員会、(株)ガッコム

周辺環境

Google

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建物・道路密度Building Research Institute人間活動が常時微動に及ぼす影響の検証

令和4年度建築研究所講演会

解析手法■ 微動の振幅スペクトルの時空間変化（林田・他, 2022：土木学会論文集）■ 地震データトラフィック(SDT)による常時微動の簡易モニタリング（Hayashida et al, 2023：査読中）

国立研究開発法人 建築研究所

Building Research Institute人間活動が常時微動に及ぼす影響の検証

令和4年度建築研究所講演会

微動の振幅スペクトルの時空間変化
中央区銀座

UD成分
豊島区池袋
2019
2020

緊急事態宣言
（第１回）
休校措置

2020
/2019
船橋市夏見台茂原市下太田

多くの観測点で2020年3月以降に微動振幅が低下
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令和4年度建築研究所講演会※平日10時台

学校設置の観測点：5月の低下と7月の回復が顕著
国立研究開発法人 建築研究所

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微動の低下は、在学生数が多い学校特有の現象か？
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令和4年度建築研究所講演会

解析手法■ 微動の振幅スペクトルの時空間変化（林田・他, 2022：土木学会論文集）■ 地震データトラフィック(SDT)による常時微動の簡易モニタリング（Hayashida et al, 2023：in review）

国立研究開発法人 建築研究所

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人間活動が常時微動に及ぼす影響の検証

微動の振幅と生波形データ（WIN32形式）のファイルサイズの相関性を利用
Hayashida et al. (in review)

2021年（一斉休校無し）は低下しない。
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令和4年度建築研究所講演会

時間帯別・観測点設置施設別によるSDT（微動）の時間変化
MeSO-net（全観測点）
MeSO-net（校舎から50m以上）
MeSO-net（学校以外）
Hi-net（地中）
Hayashida et al. (in review)

学校以外の観測点（地中含む）では低下しない。
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Hayashida et al. (in review)
微動
交通量• 微動の振幅低下は広範囲で発生• 人流/交通量低下の範囲は限定的• 地震観測点直近の交通量変化と振幅低下に明瞭な相関無し
国立研究開発法人 建築研究所

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令和4年度建築研究所講演会

首都圏における「常時微動の振幅低下」の要因• 交通量/人流の変化とは相関が低い• 鉄道の運行本数に大きな違いはない• 学校に地震計が設置されているケースで顕著• 校舎の近くに地震計が設置されているケースで顕著• 在学生数が多い学校で顕著• 2020年に関わらず冬季に微動の振幅が高い• 20Hz以上で顕著→ 学校活動に起因した極めてローカルな現象？
→ 空調機器の騒音・振動が反映？
国立研究開発法人 建築研究所

Building Research Institute人間活動が常時微動に及ぼす影響の検証

令和4年度建築研究所講演会

まとめ

・学校以外のMeSO-net観測点，Hi-net観測点では，2020年に顕著な微動の低下が見られない．
→ 「ステイホーム」による静穏化が起きたとは考えにくい
・周囲の人流/交通量の低下で微動の変化を議論することが困難→ 地震計周辺のローカルな現象を見ている可能性が高い
・2020年に首都圏で生じた微動の低下は，地震工学研究に影響を及ぼさない（周波数範囲、振幅共に）・学校活動は20Hz以上の地震波検知に影響を及ぼすかもしれない．
・バックグラウンドとなる常時微動は，交通量/人口と相関が高い→ 人間活動から微動のレベル予測が可能？
国立研究開発法人 建築研究所

Building Research Institute人間活動が常時微動に及ぼす影響の検証

令和4年度建築研究所講演会

ご清聴ありがとうございました。
謝辞：
本研究では，防災科学技術研究所のMeSO-net(東京大学地震研究所設置)ならびにHi-net観測記録を使用しました．
人流データは (株)Agoopが計測し，国土交通省によって公開された値を用いました．
断面交通量は各高速道路会社，各県警・警視庁によって計測されたものです．
学校の在校生数は、各市区教育委員会および(株)ガッコムによる公表値を用いました．
本研究は，日本国内で常時微動に関して議論を行う研究コミュニティ「微動の会（代表：藤原広行博士）」における議論（発案者：愛媛大学 森伸一郎先生）が発端となっております．関係する皆様・論文共著者の皆様に御礼申し上げます．
国立研究開発法人 建築研究所

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