４．地震動予測地図の融合
4.1 融合の考え方
地震動予測地図は「確率論的地震動予測地図」と「震源断層を特定した地震動予測地図」（以下、シナリオ地震地図）の二種類の予測地図を一式としたものと定義されており、加えて、両地図の関連を明確にすること、あるいはシナリオ地震地図の結果を確率論的地震動予測地図に取込むことを「融合」と呼んでいる。
地震動予測地図の融合については現時点までに次の２つの考え方が提示されている（地震調査委員会長期評価部会・強震動評価部会，2002、同，2003）。
- ○融合の考え方１
- ２種類の地図は独立に作成されるが、それぞれの位置づけを解説し、相互に関連づける。２種類の地図を関連づけるために、確率論的想定地震の概念を用いるという考え方。この考え方で、各シナリオ地震を確率論的地震動予測地図の中で位置づける。
- ○融合の考え方２
- シナリオ地震に対する詳細法による強震動予測の結果を用いて、確率論的地震動予測地図に取込むという考え方。
以下ではこのうち「融合の考え方１」として、確率論的地震動予測地図におけるシナリオ地震の位置づけについて検討する。なお、「融合の考え方２」の詳細法による強震動予測の結果を確率論的地震動予測地図に取込む方法に関しても、研究例は少ないが各方面で議論が進みつつある（壇・金子，2001、長尾・山田，2002、奥村，2003）。
確率論的地震動予測地図におけるシナリオ地震の位置づけ明確にするとは、対象地点におけるハザードに影響が大きい地震は何か、およびシナリオ地震による地震動評価がその地点の地震ハザードにおいてどのような位置づけにあるか、という点を明確にすることにある。
この点を明確にするための方法論として確率論的想定地震の概念がある（亀田・石川・奥村・中島，1997、石川・奥村，2001）。確率論的想定地震とは、対象とする確率レベルに対応するような強さの地震動を起こし得る可能性が高い地震をシナリオ地震（想定地震）として選定するための方法論であり、その際、そのような地震動をもたらし得るような地震の相対的な出現可能性を表わす指標として各地震の「影響度（原論文では貢献度）」を定義している。影響度は対象とするハザードレベルや周期帯域に応じて変化する指標であり、影響度が大きい地震ほどシナリオ地震を選定するにあたって重要視すべきと評価される。なお、米国でも類似の考え方として、ハザードレベルごとに支配的な地震のマグニチュードと距離を分解して評価する「deaggregation」の概念が提唱されているが（McGuire，1995、Boissinnade,
et al，1995、Bazzuro, et al，1999）、確率論的想定地震の概念では個々の地震ごとの影響度を定量化して示すことに特徴がある。
（注）石川・奥村（2001）は確率論的想定地震の概念を従来のハザードレベルを規範とする「ハザード適合想定地震」と構造物の被害や損失までを含めたリスクレベルを規範とする「リスク適合想定地震」とに分けて再定義しているが、ここではハザード適合想定地震の概念を確率論的想定地震と称する。
4.2 各地震の影響度の評価
確率論的想定地震の影響度とは、当該地点において対象とする確率レベルに対応する地震動強さ以上の揺れを受けた場合に、その地震動をもたらした地震がどの地震である可能性が高いかを相対確率(%)で表わした指標であり、2.1節で示した記号を用いて次式で求めることができる。
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（4.2-1） |
ここに、 は  年間の超過確率が  のハザードレベルに対する  番目の地震（群）の影響度、 は 番目の地震によって 年間に少なくとも１回地震動強さが  を超える確率である。 年間に複数回の地震が発生する確率が無視できる場合には、次式のように展開できる。
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（4.2-2） |
ここに、 は 番目の地震が 年間に発生する確率、 は 番目の地震が発生した条件下で地震動強さが を超える条件付確率である。
上式より明らかなように、確率レベルごとに全地震の影響度の総和は1（100%）となる。また、同じ地震の影響度であっても確率レベルによって値は変化することになる。なお、影響度の定式化の詳細については亀田・石川・奥村・中島（1997）、石川・奥村（2001）を参照されたい。
また、この影響度（貢献度）を地図の形で表現しようとする試みも行われており、県単位ではあるが、具体的な地図の作成例も示されている（石川・他，2003）。
4.3 代表地点におけるハザードカーブと影響度の評価例
西日本の確率論的地震動予測地図（試作版）の対象領域に含まれる主要都市におけるハザードカーブと主な地震の影響度について示す。
A．評価地点と条件
評価地点は対象24府県の県庁所在都市における各市役所位置とした（図4.3-1）。
- 津市、大津市、京都市、大阪市、神戸市、奈良市、和歌山市、鳥取市、松江市、岡山市、広島市、山口市、徳島市、高松市、松山市、高知市、福岡市、佐賀市、長崎市、熊本市、大分市、宮崎市、鹿児島市、那覇市
地盤増幅率は対象地点が含まれる基準地域メッシュ（第３次地域区画）での値を用いた。表4.3-1に各地点における地盤増幅率を示す。対象期間は西暦2004年1月より50年間とした。また、主要98活断層帯の地震発生確率に関して、「平均ケース」と「最大ケース」（地震発生確率は表2.3.1-2参照）の２通りを用いた場合の結果を比較した。
B．評価結果
以下、各地点におけるハザードカーブと主な地震の影響度の結果について示す。
- 図4.3-2 ： 近畿地方7地点のハザードカーブ（工学的基盤）
- 図4.3-3 ： 近畿地方7地点のハザードカーブ（地表）
- 図4.3-4 ： 中国地方5地点のハザードカーブ（工学的基盤）
- 図4.3-5 ： 中国地方5地点のハザードカーブ（地表）
- 図4.3-6 ： 四国地方4地点のハザードカーブ（工学的基盤）
- 図4.3-7 ： 四国地方4地点のハザードカーブ（地表）
- 図4.3-8 ： 九州地方8地点のハザードカーブ（工学的基盤）
- 図4.3-9 ： 九州地方8地点のハザードカーブ（地表）
なお、影響度の図では各地震を次のように略記している。
- 主要98活断層帯の固有地震 →「98活断層」
- 南海〜東南海〜想定東海地震 →「南海トラフ」
- 安芸灘〜伊予灘〜豊後水道のプレート内地震 →「安芸灘豊後水道」
- 日向灘のプレート間地震 →「日向灘」
- 日向灘のひとまわり小さいプレート間大地震 →「M7日向灘」
- 与那国島付近の地震 →「与那国島」
- グループ1の地震 →「GR1」
- グループ3の地震 →「GR3」
- グループ4の地震 →「GR4」
- グループ5の地震 →「GR5」
- 南西諸島付近の震源を予め特定しにくい地震 →「南西諸島」
まず、地方別のハザードカーブ（図4.3-2〜図4.3-9）を比較すると、相対的には総じて近畿地方と四国地方のハザードが高く、中国地方と九州地方のハザードは低い。とりわけ、高知、津、徳島のハザードはきわめて高く、50年超過確率が10%に対する地表の最大速度が100cm/sを上回っている。影響度の図（図4.3-10、図4.3-22、図4.3-25）を見れば明らかなように、これら３地点では南海〜東南海〜想定東海地震の影響が突出している。
一方、各地震の影響度（図4.3-10〜図4.3-33）を見ると、地点ごとに影響する地震がさまざまな様子が窺える。加えて、個別の地点においても、超過確率のレベルによって各地震の影響度が複雑に変化する状況が理解できる。
津を除く近畿地方の各地点では98主要活断層帯の影響度が相対的に大きい。このため、活断層での地震発生確率の「平均ケース」と「最大ケース」で結果に違いが現われている。特に大津や京都ではハザードカーブでも両ケースの結果に明らかな差が見られる。他の地方でこのような特徴が見られるのは熊本（布田川・日奈久断層帯の影響）のみであり、それ以外の地点では98主要活断層帯の影響度が総じて小さいために、「平均ケース」と「最大ケース」による結果はほとんど変わらない。
一方、四国地方では確率レベルによらず、南海〜東南海〜想定東海地震の影響度が突出している。これに対して、中国地方や九州地方では多くの地震の影響度が確率レベルによって複雑に変化している。これらの地点では、シナリオ地震を考える場合には多様なシナリオを想定する必要があることが指摘できる。
4の参考文献
- Bazzuro, P. and Cornell, C.A. (1999): Disaggregation of Seismic Hazard, Bulletin of the Seismological Society of America, Vol.89, No.2, pp.501-520.
- Boissonnade, A., Chokshi, N., Bernreuter, D. and Murphy, A. (1995): Determination of Controlling Earthquakes from Probabilistic Seismic Hazard Analysis for Nuclear Reactor Sites, Transactions of the 13th International Conference on Structural Mechanics in Reactor Technology, Vol.4, pp.1771-776.
- 壇 一男・金子美香（2001）：地震危険度解析の基礎−断層モデルによる地震動の予測結果を地震危険度解析に組み込むために−，ORI研究報告，01-01，大崎総合研究所．
- 石川 裕・奥村俊彦（2001）：地域の集積リスクを考慮した想定地震の選定方法,
地域安全学会論文集, No.3, pp.199-206.
- 石川 裕・奥村俊彦・宮腰淳一・能島暢呂・杉戸真太・久世益充（2003）：地震動予測マップの活用―その１：ハザード情報の利用―，土木学会地震工学論文集，2003.12.
- 地震調査委員会長期評価部会・強震動評価部会（2002）：確率論的地震動予測地図の試作版（地域限定）について, 49pp．
- 地震調査委員会長期評価部会・強震動評価部会（2003）：確率論的地震動予測地図の試作版（地域限定−北日本）．
- 亀田弘行・石川 裕・奥村俊彦・中島正人（1997）：確率論的想定地震の概念と応用,
土木学会論文集, 第577号/ I-41, pp.75-87.
- McGuire, R. K. (1995) : Probabilistic Seismic Hazard Analysis and Design Earthquakes : Closing the Loop, Bulletin of the Seismological Society of America, Vol.85, No.5, pp.1275-1284.
- 長尾 毅・山田雅行（2002）：地震ハザードにおける統計的グリーン関数法適用の試み，第11回日本地震工学シンポジウム論文集，12,
pp.59-64.
- 奥村俊彦（2003）：高度な強震動予測手法を用いた確率論的地震ハザード評価の実現に向けて，地震災害軽減のための強震動予測マスターモデルに関する研究，第２回シンポジウム論文集，pp.83-86.
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