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リアルタイム地震被害推定システムによる建物被害分布

レジリエント防災・減災研究推進センター藤原広行

リアルタイム被害推定・状況把握技術及びシステムの開発リアルタイム被害推定・状況把握技術及びシステムの開発

【概要】地震、津波、豪雨を対象に被害全体をリアルタイムに推定、状況を把握することで概観でき、かつ詳細な推定により町丁目単位、個別建物レベルでも利用可能とし、迅速かつ適切な対応を支援する2次利用可能な情報提供を目的とした高精度なリアルタイム被害推定・状況把握に関する技術開発及びシステムの構築を実施する。

2

防災科学技術研究所

⼈的被害推定

地震

被害全体を概観しながら、町丁⽬、個別建物レベルで利⽤可能な⾼精度な推定を⾏う地震被害：地震動及び建物の周期特性を考慮

津波・豪⾬

津波/豪⾬浸⽔被害

建物被害推定

各府省庁や関係機関等で集約される被害状況に関する情報を取り⼊れ、推定情報の確定化、被害状況の把握

リアルタイム被害推定・状況把握システム

推定

推定の確定化

状況把握

リアルタイム被害推定 被害状況把握

関東・東海地域詳細・高精度化

モデル地域を対象

全国を対象250mメッシュ

•

•

• 地震観測データ• 地下構造モデル• 建物・⼈⼝モデル

被害状況に関する情報津波・豪⾬情報及び津波・豪⾬情報及びインフラ被災情報地域連携

3

リアルタイム性について

※インフラ被害に関しては他課題と連携

440 100 200 300

南西諸島

400 500

km

防災科学技術研究所

F-net

Hi-net / KiK-net

K-NET

防災科研の地震観測網

F-net

K-NET

Hi-netKiK-net

情報基盤としての地震観測網

S-net

http://www.j-risq.bosai.go.jp/～地震発生直後に揺れの状況や震度遭遇人口の情報をコンパクトに提供～

として公開

5

6

K-NET・KiK-net

気象庁・自治体

強震連続観測震度情報

震度情報

地震動分布

建物被害棟数（人的被害）

震度曝露人口

種別、年代別建物棟数建物内滞留人口

昼間・夜間人口データ

被害関数

被害状況把握推定の高精度化

実被害情報（一部地域）

地震災害発生直後の初動対応の意思決定支援等に資することを目的として、広域にわたる災害が発生した場合でも被害全体をリアルタイムに推定、状況を把握することで概観でき、詳細レベルでも活用可能な情報の提供を目指したシステム

システムの概要

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地震動から建物被害推定までの流れ地震動から建物被害推定までの流れ

J-SHIS増幅率

広域地盤モデルに基づく増幅率

8地震動

工学的基盤最大速度

計測震度

地表最大速度

工学的基盤最大速度

藤本・翠川(2005)

÷増幅率（J-SHIS公開データ）AVS30（松岡・若松, 2008）

→増幅率（藤本・翠川、2006）

面的工学的基盤最大速度

Delaunay三角形補間（250mメッシュ）

震度曝露人口・建物被害推定の手順

9地震動 基礎データ

浅部地盤増幅率

地表計測震度

工学的基盤最大速度

×増幅率（J-SHIS公開データ）AVS30（松岡・若松, 2008）

→増幅率（藤本・翠川、2006）データ処理の流れ

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地震被害推定のための全国建物モデルの構築地震被害推定のための全国建物モデルの構築

全国をほぼ網羅し現地調査によって作成されている住宅地図データ等を用いて、250m四方のメッシュに分割したエリア毎に、建物構造分類や建築年等の被害推定に必要な属性を持つ建物モデル（全国約56,000,000棟を対象）を構築した。建物構造分類推定は、不動産物件情報等を参考に建物の面積・階数・属性種別等の情報を用いて行った。建物年代の推定は、市町村の固定資産概要調書から算出される年代別の棟数比率を用いて行った。また、東日本大震災の津波被害を受けた地域については、建物の被災状況の資料を基にその影響を考慮し、年代推定を行った。

木造建物木造建物 S造建物S造建物 RC造建物RC造建物

10

11

国勢調査：（平日）：非労働者人口（15歳以上人口、但し学生は除外） 完全失業者（15歳以上人口）０～２歳人口（休日）：非労働者人口（15歳以上人口 完全失業者（15歳以上人口）０～14歳人口

第２次産業就業者

国勢調査、経済センサス基礎調査（地域メッシュ統計）等の統計データを基本とし、GPSの位置情報による時間帯毎の滞留人口を考慮した２５０ｍメッシュ毎の平日・休日別の被害推定に必要な人口モデル（建物内滞留・流動人口モデル）を構築した。

人口モデルデータ

③ 流動人口

【主な利用データ】ＧＰＳ位置情報商業&事業所系集積情報駅別乗降客数情報

② 自宅外滞留人口

【主な利用デ―タ】国勢調査経済センサス基礎調査社会生活基本調査勤労統計調査，ﾊﾟｰｿﾝﾄﾘｯﾌﾟ調査学校就学者数情報等

① 自宅内滞留人口

【主な利用デ―タ】国勢調査

就業・就学者の自宅内･外滞留率（社会基本調査）

商業&事業所系集積情報ＧＰＳ位置情報

自宅内滞留率 自宅外滞留率

就業者

就学者

駅の時刻毎に乗車割合

時刻毎における勤務中の外出率（ﾊﾟｰｿﾝﾄﾘｯﾌﾟ調査）

【就労者人口】国勢調査：第１次産業就業者（15歳以上）経済センサス基礎調査：第２・３次産業、公務【学校就学者人口】学校修学者情報：保育･幼稚園（認可・認可外）、

小･中･高・高専校、短大･大学

被害推定のための全国を対象とした人口モデルの構築被害推定のための全国を対象とした人口モデルの構築

12地震動 基礎データ

人口分布・建物分布

浅部地盤増幅率

震度遭遇人口分布・建物被害棟数

地表計測震度

工学的基盤最大速度

地震発生の時間に応じて夜間・昼間人口を選択

各震度階の揺れに遭遇した人口をメッシュ毎に抽出

データ処理の流れ

建物被害関数

5種類の組み合わせの被害関数

推定結果に幅

13地震動 基礎データ

人口分布・建物分布

浅部地盤増幅率

地表計測震度

工学的基盤最大速度

震度遭遇人口集計・建物被害棟数集計

・・行政区域毎の集計（市町村・都道府県）

震度遭遇人口分布・建物被害棟数

データ処理の流れ

地盤増幅率分布

夜間人口分布 全建物棟数分布

益城町

益城町付近の基礎データ

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15

第①報 第②報 第③報 第④報

2016/04/14 21：26 Ｍ６．５（前震）での被害推定のタイムライン

情報発信データ数（最大震度）

震度6弱以上曝露人口震度6強以上曝露人口

29秒後5点(6弱)78,066人3,130人

1分4秒後23点(6強)94,169人17,889人

4分15秒後247(6強) 746,364人93,753人

5分23秒後266(6強) 746,364人93,753人

1050地震発生からの経過時間（分)

1分

気象庁速報震源地震発生 EEW 震度速報

震度

デー

タ数

第⑤報6分28秒後

290(6強)746,364人93,753人

第⑥報8分00秒後495(6強) 746,364人93,753人

第⑦報10分00秒後

1,061(7)602,389人111,771人

① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦

地震発生後29秒後から情報発信を開始し、10分程度で合計7報を発信した。

16

震度分布（2016/04/14 21：26 Ｍ６．５ 前震）

益城町宮園震度7

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震度

全壊

率

⽊造建物（旧耐震） 中央防災会議(2012) 堀江(2004)D3 堀江(2004)D4 村尾・⼭崎(2002) 中央防災会議(2004)

5 5.5 6 6.5 70

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

震度

全壊

率

⽊造建物（新耐震） 中央防災会議(2012) 堀江(2004)D3 堀江(2004)D4 村尾・⼭崎(2002) 中央防災会議(2004)

5 5.5 6 6.5 70

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

震度全

壊率

RC造建物（旧耐震） 中央防災会議(2012,2004) 村尾・⼭崎(2000) 村尾・⼭崎(2002)

5 5.5 6 6.5 70

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

震度

全壊

率

RC造建物（新耐震） 中央防災会議(2012,2004) 村尾・⼭崎(2000) 村尾・⼭崎(2002)

5 5.5 6 6.5 70

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

震度

全壊

率

S造建物（旧耐震） 中央防災会議(2012,2004) 村尾・⼭崎(2000) 村尾・⼭崎(2002)

5 5.5 6 6.5 70

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

震度全

壊率

S造建物（新耐震） 中央防災会議(2012,2004) 村尾・⼭崎(2000) 村尾・⼭崎(2002)

5 5.5 6 6.5 70

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

建物被害関数

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推定全壊棟数分布

被害関数：中央防災会議（2012）堀江（2004）村尾・山崎（2002）

堀江（2004）村尾・山崎（2000）

村尾・山崎（2002） 中央防災会議（2004）

トリガ時刻：2016/04/14 21:26:39 最大震度7 観測点数1091

被害関数を組み合わせ

５種類の予測モデルを用いて予測

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推定全壊棟数分布（前震） 推定全壊棟数（合計暫定値）：6,000棟～14,000棟

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推定全半壊棟数分布（前震）推定全半壊棟数（合計暫定値）：13,000棟～47,000棟

21

気象庁速報震源地震発生 EEW 震度速報

震度

デー

タ数

第①報 第②報 第③報 第④報情報発信

データ数（最大震度）震度6弱以上曝露人口震度6強以上曝露人口

29秒後8点(4)

0人0人

1分9秒後89点(6強)907,591人331,253人

2分19秒後199(6強) 950,806人345,948人

3分39秒後263(6強) 960,896人350,609人

1050地震発生からの経過時間（分)

1分

第⑤報5分7秒後307(6強)

962,209人350,690人

第⑥報6分43秒後348(6強) 962,209人350,690人

第⑦報8分39秒後

727(6強)962,209人350,690人

① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦

第⑧報11分17秒後

1,388(6強)962,209人350,690人

⑧

地震発生後29秒後から情報発信を開始し、11分程度で合計8報を発信した。

2016/04/16 1:25 Ｍ７．３（本震）での被害推定のタイムライン

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震度分布（2016/04/16 1:25 Ｍ７．３ 本震）

西原村小森震度7

益城町宮園震度7

23

推定全壊棟数分布（本震）

※推定に前震の影響は考慮していない。

（前震の約2.6倍）

推定全壊棟数（合計暫定値）：16,000棟～38,000棟

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推定全半壊棟数分布（本震） 推定全半壊棟数（合計暫定値）：34,000棟～120,000棟

（前震の約2.6倍）

※推定に前震の影響は考慮していない。

まとめ• リアルタイム地震被害推定システムにより、暫定的な結果であるが、地震発生

後１０分程度で建物被害棟数分布を推定することができた。

• 実際の被害状況について全容は明らかになっている段階ではないが、推定で得た定性的な被害の空間分布は、これまで報告されている実際の被害状況と調和的なものである。

• 被害の絶対量の評価に関しては、課題がある。

構造物等の被害の全容を把握するための早急な調査が必要である。調査結果に基づく被害推定結果の精度検証と精度向上のための改良

• 熊本地震では大きな前震、本震、その後の活発な地震活動により、立て続く強震動で建物の強度が低下し、建物被害が発生した可能性がある。

• 現行のシステムではそのような建物強度の変化を考慮していない。

連続して発生する地震の強震動による建物の強度変化を考慮した被害推定手法の構築が必要である。

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地震ハザードステーションＪ－ＳＨＩＳによる情報公開

http://www.j-shis.bosai.go.jp

地震ハザードの共通情報基盤

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九州地域評価 布田川断層帯・日奈久断層帯の評価

地震調査研究推進本部地震調査委員会 公表資料より

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過去の評価防災科学技術研究所研究資料 第２５６号 藤原・他（２００４）布田川・日奈久断層帯の地震を想定した地震動予測地図作成手法の検討

長期評価（九州地域評価）に基づくシナリオ地震に対する地震動の評価