ALOSによる災害観測

陸域観測技術衛星「だいち」(ALOS)によるニュージーランド地震の緊急観測結果(2)

2011年2月22日8時51分頃(日本時間、以下同じ)、ニュージーランド南部にあるクライストチャーチ近傍(南緯43.60°、東経171.71°、深さ5km)を震源とするマグニチュード6.3の地震が発生し、多くの死傷者が出るなど甚大な被害をもたらしました(地震の規模・位置及び被害状況については米国地質調査所(USGS)による発表を参照)。宇宙航空研究開発機構(JAXA)は、2011年2月25日に陸域観測技術衛星「だいち」(ALOS)搭載のＬバンド合成開口レーダ(PALSAR；パルサー)による緊急観測を実施しました。本観測では2011年1月10日に同じ軌道から取得した画像と比較し、地震に伴った地殻変動の検出を試みました。「だいち」は南から北へ飛行しながら、震央を含む領域を観測しました。(※本結果は即時軌道情報を使用しており、軌道誤差の影響を含んでいる可能性があります。今後高精度軌道情報を入手し次第再解析を行います。)

図1:2011年2月25日に陸域観測技術衛星「だいち」(ALOS)搭載のLバンド合成開口レーダ(PALSAR；パルサー)により観測されたニュージーランド南部クライストチャーチ近傍(青枠は図2で示すPALSAR観測領域を表します。赤い星印は本地震の震央位置を，青い星印は昨年2010年9月4日に発生したM7.0の地震の震央位置を示しています。数値標高データはSRTM3を使用)

図1: 全体図(数値標高データはSRTM3を使用)
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青枠は図2で示すPALSAR観測領域を表します。赤い星印は本地震の震央位置を，青い星印は昨年2010年9月4日に発生したM7.0の地震の震央位置を示しています。

図2左:2011年2月22日8時51分頃(日本時間)にニュージーランド南部にあるクライストチャーチ近傍で発生した地震に伴う地殻変動を検出するため、陸域観測技術衛星「だいち」(ALOS)搭載のLバンド合成開口レーダ(PALSAR；パルサー)により観測された地震前(2011年1月10日)と地震後(2011年2月25日)に取得した同じ軌道からの画像を使用して作成した差分干渉処理画像

図2右:陸域観測技術衛星「だいち」(ALOS)搭載のLバンド合成開口レーダ(PALSAR；パルサー)により地震後(2011年2月25日)に観測された強度画像

図2: (左)PALSAR差分干渉画像(地殻変動図)。赤枠は図3で示される範囲、(右)地震後のPALSAR強度画像
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図3: PALSAR差分干渉画像(地殻変動図)の拡大図(図2左中赤枠内)

地震に伴う地殻変動を検出するため、地震前後に取得したPALSARデータの差分干渉解析(DInSAR解析)を行いました。図2左は地震前(2011年1月10日)と地震後(2011年2月25日)のPALSARデータから得られた差分干渉画像(地殻変動図)、図2右は地震後の強度画像を示したものです。図2左の差分干渉画像中、震源及びクライストチャーチ周辺に干渉縞(虹色の縞々)が確認でき，この辺りで大きな地殻変動があったことが分かります(図3参照)。干渉縞は断層運動に伴う(衛星視線方向への)地殻変動を表しており、地殻変動量は大きい所で40cm以上あったと思われます。また、干渉縞のパターンから、本地震は東北東-西南西方向に走行を持つ断層が関与した地震である可能性が考えられます。今回「だいち」による観測から2011年ニュージーランド南部地震に伴う地殻変動が明らかになり、震源断層のメカニズムに関する情報が得られました。

JAXAでは今後も「だいち」による当該地域への観測を継続していく予定です。

(注1) パルサー(PALSAR):
フェーズドアレイ方式Lバンド合成開口レーダ。衛星から発射した電波の反射を受信するマイクロ波レーダで、夜や曇天時も撮影が可能です。

(注2) 差分干渉処理:
PALSARは『2つのデータ取得時(例えば地震の前と後)における衛星－地面間の距離』に変化があった場合、それを高い精度で検出することが可能です。地震前後のデータを比較すると、地震によって発生した地面の隆起や沈降などの地殻変動は、衛星－地面間の距離の差となり、画像では干渉縞として表わされます。本例では、青→緑→黄→赤→青の色の変化は地面が衛星に近づくことを、逆の色の変化は地面が衛星から遠ざかることを表します。(今回の観測では画像の西側から東側に向けて観測しているので、地面が衛星に近づく場合は西向きの水平変動もしくは隆起を、地面が衛星から遠ざかる場合は東向きの水平変動もしくは沈降、を意味します)。なお、色の一周期は11.8cm分の距離変化(地殻変動；変動量は画像内での相対的な値)を表します。

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