地震・火山噴火による災害は，地震動，津波，火山噴出物，地すべりなど個々の災害誘因が，自然や社会に潜在する脆弱性等の災害素因に働きかけることで引き起こされる。そこで災害を未然に防ぐために災害誘因を事前に評価する手法を研究するとともに，地震・火山噴火発生後の対応で災害を軽減するために災害誘因を即時的に予測する手法の研究を行う。また，大地震による災害リスク評価手法の高度化を進める。災害誘因のうち，地震動，津波，火山噴出物については，即時性と正確性のバランスを考慮した予測手法を高度化する。さらに，情報の受け手に配慮した災害誘因情報の効果的な発信に資する研究を進める。
断層運動の不確かさや，破壊の伝播効果などによる強震動の特性，断層のずれが地表に到達する場合に生成される強震動の特徴などを従来の強震動評価手法に取り込むことで，強震動の事前評価手法を改良する。津波堆積物・歴史地震記録の調査や，想定津波の再検討などに基づき，津波の事前評価手法を高度化する。地震動に起因する斜面変動や地盤変状に関しては，地質調査や地球物理学的観測等により，発生メカニズムを解明し，事前評価手法を開発する。また，強震動や津波，地すべりなどに起因する災害リスクの評価手法に関する研究をさらに進める。
○大学は，地震被害を起こしうる大地震や巨大地震の震源特性を強震記録等により解析し，時空間的に複雑な断層破壊過程と震源近傍の強震動特性の関係を明らかにする。また，過去の地震の断層破壊過程の分析で得られた震源モデルから，将来発生する地震の広帯域強震動予測のための震源モデル設定に有用となる情報を抽出する。
○大学は，幅広い周波数帯の地震動の高精度な評価を実現するため，平野や盆地の深部地盤から軟弱地盤等を含みうる浅部地盤までの，堆積層全深度に対する地盤構造のモデルを精緻化するとともに，より適切なモデル化手法を開発する。
○大学は，空隙が多く不均質性が強い表層地盤を対象に，模擬表層地盤に対する繰り返し強震動入力試験や，高空隙率の媒質に対する透過弾性波計測試験を通じて，応答特性のモデル化を行う。
○大学，産業技術総合研究所，海洋研究開発機構及び防災科学技術研究所は，津波堆積物・歴史地震記録の調査，断層モデルの見直し等による想定津波の再検討などを通じて，津波の事前評価手法を高度化する。
○大学は，大地震のたびに発生する斜面変動の事前評価手法の開発に向けて，地形・地質学的な調査，物理探査，斜面の長期的な状態監視に基づき，その準備過程，発生メカニズム，発生後の影響に至る一連の現象を解明する。
○大学は，人工震源装置や環境震動を用いた地震波伝播特性のモニタリングから，斜面変動や地盤変状につながる地下水や地盤強度の変化を捉える手法を開発する。
○大学は，災害リスク評価における脆弱性が高い堆積平野や堆積盆地などを対象に，災害発生機構を解明する。その際，建物や土木施設などの人工構造物の揺れに関する研究と連携し，地震被害リスクの評価を行う。
○大学は，明瞭な活断層は少ないがひずみ集中帯として認識されている地域における，地震被害想定の不確かさを低減するため，ひずみ集中帯での震源断層の設定，地下構造モデルの充実，地域固有の条件を考慮した構造物被害，リスク評価の高度化を行う。
大地震によって引き起こされる強震動・長周期地震動・津波などの災害誘因を，陸域及び海域における様々な観測量に基づいて，即時的かつできるだけ高精度に予測する手法を開発・改良する。特に，災害に即応するためには，大地震の発生後できる限り短時間でその規模や断層面の広がりや海面変動を推定又は測定することに加え，リアルタイムで観測データを予測に反映させることにより予測精度を高めることが効果的である。本計画では，被害を最小限に抑えるための的確な対応の判断材料となる，予測の確からしさの情報も提示できる手法の開発・改良にも力を入れる。さらに，地震工学・耐震工学分野との連携を強化することで，建造物被害の即時予測も視野に入れる。本研究は，将来の防災実務での活用を目指し，処理の自動化などの実運用も意識して行政機関等と研究機関の連携によって進める。
○大学は，陸域及び海域のリアルタイム強震観測を活用し，データ同化と機械学習に基づいて，震源域近傍での観測データから広域における強震動や長周期地震動を即時予測する手法を開発するとともに，地面の揺れのみならず建物被害を予測するための研究を進める。
○気象庁は，地震動の実況把握から地震動予測を行う時間発展型の手法の高度化等に基づき，震度及び長周期の揺れの予測手法の精度向上のための研究を進める。
○大学は，リアルタイムGNSSや海域での観測量等を用いて，巨大地震の断層すべりをその確からしさも含めて即時的に推定する手法の開発を行い，津波即時推定手法の高度化とその自動化に関する研究を進める。
○気象庁は，津波波源からの距離に応じた津波即時予測手法の高度化に関する研究を進める。
火山噴出物の挙動を噴火前に評価しておくことで噴火直後の即時的かつ高精度な予測につなげる手法の研究を進める。具体的には，火山噴出物の即時的モニタリング手法の開発，噴出物の輸送の予測，泥流や土石流発生ポテンシャルの評価手法の開発を行う。
○大学は，主に桜島を対象として，火山噴出物について広範なサイズ分布に対応したマルチセンシング技術によるモニタリング手法の開発に取り組む。また，実際に採取した噴出物による検証を通じたモニタリング手法の高精度化を行う。
○大学は，大規模噴火（VEI４から５）による火砕流，溶岩流による災害誘因評価手法の開発を行うとともに，火山噴出物の流下に関するリアルタイムハザードマップを試作する。
○気象庁は，気象衛星やレーダー等による噴火現象の解析を行い，火山灰濃度予測及び確率予測のモデル開発を行う。
○大学は，融雪型火山泥流について，雪の融解過程や泥流の氾濫範囲，流速と流動深の時空間的な変化を予測する手法の確立を目指す。
○大学は，桜島等にて流域周辺における火山砕屑物の堆積や地表面の水の浸透能といった土石流・泥流発生ポテンシャルのパラメータを評価する手法の確立を目指す。