国と民間のGNSS観測網を統合し、日本列島の地殻の「ひずみ」を超高解像度で可視化 ―内陸地震の発生場を理解するための新たな基盤情報に―

2026-09-25 東北大学

東北大学・北海道大学の研究グループは、国土地理院のGEONET約1,300点と民間のGNSS基準点3,300点以上を統合し、計3,606観測点から日本列島全域の地殻ひずみ速度場を従来より高密度・高解像度で推定した。2019年11月~2023年12月のデータを解析した結果、新潟-神戸歪集中帯や奥羽脊梁山脈周辺などで、地震活動・火山分布・地震波速度構造と対応する特徴的なひずみ分布が確認された。これにより、内陸地震が発生する場所の理解や、将来の地震ハザード評価の高度化に向けた基盤情報となることが期待される。研究の核心は、公共・民間GNSS観測網を統合した地殻変動の高精度測定・地球物理学的解析技術にある。

国と民間のGNSS観測網を統合し、日本列島の地殻の「ひずみ」を超高解像度で可視化 ―内陸地震の発生場を理解するための新たな基盤情報に―
図1. (a)超稠密GNSS観測網の観測点分布。丸がGEONET、四角がソフトバンク独自基準点を示す。塗りつぶしたシンボルを地殻ひずみ速度場の推定に用いた。(b)超稠密GNSS観測網から推定された超高解像度地殻ひずみ速度分布。面積ひずみ速度と主ひずみ速度を示す。(c)超高解像度地殻ひずみ速度場(最大せん断ひずみ速度)と震央分布の比較。灰色の線が活断層、1923/01/14-2023/12/31の期間に発生した、水色の点が深さ20km以浅、青の丸が深さ20km以浅マグニチュード5.5以上の地震の震央分布を示す。

<関連情報>

官民統合GNSSステーションによる日本の高精度歪み速度マッピング Fine-scale strain-rate mapping of Japan from integrated public–private GNSS stations

Miku Ohtate, Yusaku Ohta, Mako Ohzono & Hiroaki Takahashi
Earth, Planets and Space  Published:22 September 2026
DOI:https://doi.org/10.1186/s40623-026-02475-y

Abstract

We integrated observational data from the Global Navigation Satellite System (GNSS) Earth Observation NETwork System (GEONET) in Japan, operated by the Geospatial Information Authority of Japan, with over 3,300 proprietary reference stations operated by SoftBank Corp., and, using observations from November 2019 to December 2023, estimated a nationwide interseismic strain-rate field (with postseismic contributions in some regions). We adopted an established framework that fits locally linear horizontal-velocity models with roughness-controlled spatial regularization. The degree of spatial locality (i.e., the roughness control parameter) was optimized using an L-curve. After quality control, 3,606 stations remained. In the analysis that jointly used GEONET and SoftBank data, the mean (grid-averaged) locality scale, expressed by the distance-decay constant , was approximately 21 km (GEONET only: ~ 39 km; SoftBank only: ~ 25 km). We extracted the short-wavelength component as the residual of the original field after applying a 2D top-hat low-pass filter with a 50-km radius (the long-wavelength component). The maximum shear strain rate formed clustered patches within the Niigata–Kobe Tectonic Zone, while the short-wavelength maximum shear strain rate revealed a spatial correspondence between seismicity and the strain-rate field in northern Hokkaido and in the San-in Shear Zone, as well as a correspondence with the distribution of Quaternary and Active volcanoes along the Ou Backbone Range. Repeated random decimation tests (10% removal; n=100) indicated stable recovery of the principal features and quantified epistemic uncertainty. Rather than proposing a new estimator, our contribution lies in integrating public and private GNSS networks and validating their robustness, thereby refining Japan’s interseismic deformation patterns and strengthening the quantitative foundation for inland earthquake modeling.

1702地球物理及び地球化学
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