3.2.1 GNSS観測と地殻ダイナミクス

プレート運動や地殻変動を計測する手段として,GNSS (全地球測位衛星システム) は最有力の武器である.地震研究所のGNSS 研究グループは,全国の大学の地殻変動研究者で組織する「GPS 大学連合」の本部・事務局をつとめ,各種の国内・国際共同研究の企画・調整・推進を行ってきたが,2016年3月に地殻変動連続観測の研究者グループと統合した.ここでは,地震研のGNSS グループが中心となって実施した観測・研究のうち,主なものを紹介する.

 (a) 国内におけるGNSS 観測研究

東海地方直下で発生するスロースリップの実態解明のため,静岡大・東海大等とも協力しつつ,東海地方に稠密GNSSアレイを構築して2004 年から連続観測を行っている.2016年度には,静岡県,愛知県に設置した合計60のGNSS観測点での観測を継続した.2008 年度からは監視機能を高度化するため, 1Hz の高頻度サンプリングも実施している.これらのデータを用いて,スローイベントや固着域の時空間分布とひずみ分布の関係などを継続的に調査している.東海地方だけでなく,西南日本においてGNSSデータからスローイベントを検出する手法を開発している.また,東北大学や本所地震予知研究センターと共同で房総から福島県の太平洋沿岸地域でGNSS観測を実施している.さらに,2012年より静岡大,福島県いわき市及び茨城県鹿嶋市において50HzのGNSS観測を行っており,このような高頻度サンプリングによるGNSS 観測により,GNSS が地震計として活用できるかどうかの調査も行っている.今年度には前年度に開発したGNSSデータに基づいて断層面の破壊過程の推定を行うソフトウェアを用いた応用研究を実施したほか,2013年頃から始まったとみられる浜名湖付近の長期スローイベントについて時空間すべり変化についての研究を行った.また,2016年4月に発生した熊本地震に際しては「GPS大学連合」の実施した余効変動観測に参加した.(観測開発基盤センター 地殻変動観測を参照)

(b)GNSS を利用した新技術の開発

GNSS研究グループは1996 年頃より日立造船(株) 等との共同研究によって海洋GNSS ブイを用いた津波計の開発を行ってきた. しかしながら,これまでの方式では沿岸から20㎞以内程度での設置が限度であることから,より沖合での観測を目指して開発研究を進めている.昨年度までの成果を踏まえ,今年度から文部科学省科学研究費補助金基盤研究S(課題名:海洋GNSSブイを用いた津波観測の高機能化と海底地殻変動連続観測への挑戦)を5か年計画として実施することとなった.この研究は高知高専,名古屋大学及び弓削商船高専の研究者を研究分担者とし,このほか通信情報研究機構,気象研究所,宇宙航空研究開発機構などの機関の研究者が連携研究者や研究協力者として参加している.本研究においては遠洋での高精度リアルタイム津波観測を安定的に行える技術を確立するほか,新たな試みとして海洋GNSSブイに音響送受装置を搭載することにより海底地殻変動の連続観測を試みることとしている.今年度は高知県保有の黒潮牧場ブイを借用してシステムをくみ上げ,試験観測をはじめたところである.