2011 年東北沖地震前の三角・三辺測量と GPS 測量による歪速度の比較

2011年東北沖地震前の三角・三辺測量とGPS測量による歪速度の比較2011年東北沖地震前の三角・三辺測量とGPS測量による歪速度の比較 #福島洋・橋本学（京大防災研） Paul Segall（Stanford Univ.）

謝辞 • 本研究では、国土地理院の「過去10年、100年の地殻変動情報」の歪データ※および、GEONETによる日々の座標値（F3解）を使用させていただきました。 ※http://www.gsi.go.jp/cais/HIZUMI-hizumi.html

本研究の動機・目的 • 大問題：三角・三辺測量（1890〜1990）とGPS（1996〜）による変形様式が違う！？本当？何故？ • 三角・三辺測量時代の東北地方の地殻変動について出来る限り把握したい。 • 東日本の今後のプレート境界型余震発生ポテンシャルや、東北沖地震の発生メカニズムを理解する上で重要。 • 本研究：「三角・三辺測量とGPS測量による歪速度」の詳細な比較をする

Strain rateGSI：100 years1883-1994 南北伸長東西圧縮南北伸張東西伸長歪速度小 http://www.gsi.go.jp/cais/HIZUMI-hizumi2.html

Displ. rate from GEONET (2000-2005) ※ある条件に適合する観測点での等速度成分東西圧縮（南北歪小）

方針 • 三角測量における最大の誤差要因：基線測量。しかも、東北地方においてsensitivityが大きい塩野原基線（山形県）の基線長に問題あり（鷺谷、2012年JpGU） → スケール誤差の影響が小さいせん断歪で比較する

データ 解析対象領域：東日本（36度以北の本州） • 三角・三辺測量：国土地理院の地殻水平歪成果（１９９７年４月刊行、web上に公開の歪データ）。明治の三角測量と昭和の三辺測量の測定値を用いた計算結果（解析領域における測量期間は、それぞれ1890〜1903年と1984〜1990年） • GPS：GEONETによる「日々の座標値」（F3解）（2000〜2005年）

比較するせん断ひずみ量：γ1

2 GPS期間の方向２の歪速度は小さいので、三角・三辺測量期間でも同様と仮定すれば、γ1は海溝直交方向の短縮・伸長度合いのみを見ていることになる。 γ1は固着の度合いを見るのに便利な量。 γ1 1

比較方法 • 三角・三辺測量：各三角形について、歪データ（主軸の長さと方向）からγ1のレートを計算 • GPS：「日々の座標値」（F3解）で等速度成分抽出・基準に満たない点は除去（※）→三角点に補間→各三角形についてγ1のレートを計算。 ※2000~2005年の５年間データがある点について、線形変化＋年周＆半年周変化＋地震やアンテナ交換によるオフセットでモデル化。残差が小さいものを選定。

結果（全体） 三角・三辺 GPS 全体的にγ1<0 （東西短縮）

結果（北半分） 三角・三辺 GPS 平均 -5 x 10-8/yr 平均 -7 x 10-8/yr

結果（南半分） 三角・三辺 GPS 平均 -4 x 10-8/yr 平均 -11 x 10-8/yr

まとめ 東北から北関東において、1890〜1990年と2000〜2005年の水平歪レート（海溝軸に直交・平行な方向を軸にとったγ1成分）を比較した。

課題・今後の予定 • γ1成分はスケール誤差の影響を全く受けていないわけではない（複数の基線測量値を使っているため）。どの程度の影響があるか？ • 自分で歪の解析を行い、より詳細なGPS変動場との比較

Pure shear （純粋せん断） Simple shear （単純せん断） (Segall, 2010)

ε11and ε22 from GPS

2011 年東北沖地震前の三角・三辺測量と GPS 測量による歪速度の比較