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リモートセンシング・GIS

地表変位解析

【事例6】2019年山形県沖地震衛星SAR差分干渉処理結果

2019年山形県沖地震(2019年6月18日22:22 JST 発生)の前後に観測された,ヨーロッパの衛星Sentinel-1のSARデータを用いた差分干渉処理の結果です。

図1

2019/6/8と2019/6/20に観測されたSentine-1衛星CバンドSARデータの差分干渉結果です。左図は差分インターフェログラムの位相表示ですが、 6/18の地震の震央近傍の山地に同心円状の位相変化が認められ、地震により生じた地表変位の分布パターンを反映している可能性が考えられます。 右図は位相をSAR視線方向の距離に変換した図で、左図の同心円状の位相変化は、最大約5㎝衛星から遠ざかる変位となります。なお本処理結果は速報扱いであり、 水蒸気遅延等は未補正の状態です。

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【事例7】2019年カリフォルニアで発生した地震の衛星SAR差分干渉処理結果

2019年カリフォルニアで発生した地震(2019年7月4日17:33 UTC および 2019年7月6日03:19 UTC 発生)の前後に観測された, ヨーロッパの衛星Sentinel-1のSARデータを用いた差分干渉処理の結果です。

(1) 差分インターフェログラム (昇交軌道)


上の図は,2019年7月4日と2019年7月10日に観測されたSentinel-1衛星CバンドSARデータの差分干渉結果です。衛星が南から北に飛翔する軌道上で,西から東に向けて照射したレーダーにより観測された結果です。 左図は差分インターフェログラムの位相表示であり,2回の地震の震央を赤色の◎により示しています。右図はUSGSから取得した余震分布を左図に重ねて表示したものです。 Sentinel-1のSARはCバンド(波長=5.6cm)のデータであり,1サイクルの位相変化は,衛星の視線方向における半波長=2.8cmの地表変位に相当します。位相の増加は距離が長くなる(=衛星から遠ざかる)ことを意味します。
位相変化のパターンから,北西-南東方向の走向を持つ断層が存在していることが考えられます。断層の南西側ブロックでは衛星に近づく方向の移動が確認でき,その大きさは最大となる断層北端付近でおよそ75cmになると思われます。 断層の北東側ブロックでは衛星から離れる方向の移動が確認でき,その大きさは最大となる断層中央付近でおよそ60cmになると思われます。またこの断層と直交する,北東-南西方向の走向を持つ断層も存在していると考えられます。 なお,本処理結果は速報扱いであり,水蒸気遅延等は未補正の状態です。

(2) 差分インターフェログラム (降交軌道)


上の図は,2019年7月4日と2019年7月16日に観測されたSentinel-1衛星CバンドSARデータの差分干渉結果です。衛星が北から南に飛翔する軌道上で,東から西に向けて照射したレーダーにより観測された結果です。 左図は差分インターフェログラムの位相表示であり,2回の地震の震央を赤色の◎により示しています。右図はUSGSから取得した余震分布を左図に重ねて表示したものです。
昇交軌道の結果と同様に,位相変化のパターンから,北西-南東方向の走向を持つ断層が存在していることが考えられます。断層の南西側ブロックでは衛星から離れる方向の移動が確認でき,その大きさは最大となる断層北端付近でおよそ60cmになると思われます。 断層の北東側ブロックでは衛星に近づく方向の移動が確認でき,その大きさは最大となる断層中央付近でおよそ105cmになると思われます。 なお,本処理結果は速報扱いであり,水蒸気遅延等は未補正の状態です。

(3) 3次元の地表変位分布


衛星が南から北に飛翔する軌道上で2019年7月4日と2019年7月10日に観測されたデータ(差分干渉結果はこちら),および,衛星が北から南に飛翔する軌道上で2019年7月4日と2019年7月16日に観測されたデータ(差分干渉結果はこちら)を使用して, 3次元の地表変位分布を算出した結果です。水平方向(東西方向および南北方向)の移動量をベクトルで表し,上下方向の変位をカラーマップで表しています。赤色◎印は前震(7/4)と本震(7/6)の震央を示しています。 北西-南東方向の走向を持つ断層が存在していることが考えられます。水平方向の移動量分布から,北西-南東方向の走向を持つ断層を境として断層の両側が反時計周りに回転するように見え,断層に沿う右横ずれの活動が示唆されます。 最大移動量は,断層の南西側ブロックでは北西方向に2m程度,北東側ブロックでは南西方向に2.3m程度に達します。上下方向の変位量分布では,大きく4ブロックに区分されるように見え,南西側ブロックの北側および北東側ブロックの南側で隆起を, 南西側ブロックの南側および北東側ブロックの北側で沈下を示しています。その最大変位量は隆起,沈下ともに30cm程度と確認できます。
(※本結果は,日本活断層学会2019年度秋季学術大会にて発表した成果です。)

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