1. GPS キネマティック PPP による地殻変動観測 技術コンサルタント / 東京海洋大産学連携研究員 高須知二 Tomoji Takasu ttaka@gpspp.sakura.ne.jp, http://gpspp.sakura.ne.jp GPS Kinematic-PPP (Precise point positioning): observation of crustal deformation by using 1-Hz GPS data

2. キネマティック GPS: 応用 精密測量 (RTK etc) 海底地殻変動観測 GPS 津波計 火山地殻変動観測 低軌道衛星精密軌道決定 GPS 地震計...

3. 地殻変動観測手段 広帯域強震計 高感度 VLBI SLR GPS （スタティッ ク） キネマティック GPS 干渉 SAR mm cm dm 1年1年 1月1月 1日1日 1 時間 1分1分 1秒1秒 精度 レーザ 伸縮計 地震計

4. GPS vs 地震計

5. GPS 地震計 : 主な研究 K.M.Larson et al. (2003), Science J.Kouba (2003, 2005), SGeG Y.Bock et al. (2004), GRL M.Irwan et al. (2004), EPS S.Miyazaki et al. (2004), GRL Y.Ohta et al. (2006), EPS J.F.Genrich at al. (2006), JGR...

6. PPP vs 相対測位

7. PPP: 衛星時計補間の影響 (1) IGS MIZU : 5min 間隔 IGS IGR CODE JPL 10cm E-W N-S U-D

8. PPP: 衛星時計補間の影響 (2) IGS (Interpolated) IGR (Interpolated) CODE JPL 10cm E-W N-S U-D IGS MIZU : 30s 間隔

9. PPP: 衛星時計補間の影響 (3) IGS (Interpolated) IGR (Interpolated) CODE (Interpolated) JPL (Interpolated) 10cm E-W N-S U-D IGS MIZU : 1Hz

10. HR-PPP (High-rate PPP) Step1 Step2 HR 観測 データ 1Hz 衛星時計推定 キネマティック PPP 測位解 精密暦 ( 軌道 ) 1Hz 衛星 時計 HR 観測 データ

11. 1Hz 衛星時計推定 IGS Sat Clock (300s) Clock Estimation IGS Sat Orbit (15min) QC (HR) (300s) Sat Clock Rcv Clock 1Hz Sat Clock Interpolation Static-PPP(300s) ZTD POS BIAS Rcv Clock OBS

12. 時計推定 /PPP モデル EKF/S (PPP:3pass, CLK:1pass) 電離層遅延 : 電離層フリー線形結合 対流圏遅延 : ZTD 推定 +NMF/GMF アンテナモデル : IGS01/IGS05 局位置変動 : 固体地球潮汐, 海洋荷重, 極運動潮汐 Phase Windup 補正

13. HR-IGS 局 (2004/12 月, 58 局 )

14. 精密解析ソフト : GT0.6.3 http://gpspp.sakura.ne.jp

15. 衛星時計安定度 2004/12/25 0:00:00-23:59:59 GPST Block II/IIA Cs Block II/IIA Rb Block IIR Rb 1s 時計補間誤差 (Max) 5min : 1.5-10cm 30s : 0.3-1cm 100s 10s

16. 1Hz HR-PPP 測位解例 MIZU(IGS) : 2004/12/25 0:00:00-2:59:59GPST CODE (Interpolated) 1Hz HR-PPP E-W N-S U-D 10cm

17. HR-PPP ノイズ源 受信機雑音 搬送波位相マルチパス 電離層遅延補正残差 対流圏遅延補正残差 アンテナモデル誤差 衛星軌道 / 衛星時計誤差...

18. 搬送波位相マルチパス (1) 10cm MIZU (IGS)

19. 搬送波位相マルチパス (2) PRN15-MIZU 2004/12/25 0:34-1:24 PRN15-MIZU 2004/12/26 0:30-1:20 2cm

20. Sidereal Filter MIZU(IGS) : 2004/12/25 0:00:00-2:59:59GPST without Sidereal Filter with Sidereal Filter E-W N-S U-D 10cm

21. 解析実行時間例 Core2Duo 2.4GHz, Win XP, GT0.6.3, Matlab7.3

22. HR-PPP による地震解析例 デナリ断層地震 (2002/11/3) 東北地震 (2003/5/26) 新潟県中越地震 (2004/10/23) スマトラ地震 (2004/12/26) カムチャッカ半島東地震 (2006/4/21) ジャワ島地震 (2006/5/17) 択捉沖 ( クリル島 ) 地震 (2006/11/15)

23. デナリ断層地震 (1) 2002/11/3 22:12:41 (Mw7.9) 5.0km 010002000 km

24. デナリ断層地震 (2) IGS FAIR HR-PPP

25. デナリ断層地震 (3) IGS BREW HR-PPP L R

26. デナリ断層地震 (4) K.M.Larson et al. (2002), Science との比較 FAIR HR-PPP

27. 東北地震 (1) 2003/5/26 9:24:32 (Mw7.0) 68.2km 050100 km

28. 東北地震 (2) IGS MIZU HR-PPP

29. 東北地震 (4) K-NET IWT011 強震計 (2 回積分 )

30. 東北地震 (5) K-NET IWT011 強震計 (2 回積 分）

31. 新潟県中越地震 (1) 2004/10/23 8:56:00 (Mw6.6) 16km 02040 km

32. 新潟県中越地震 (2) E-W : 2004/10/23 GPST 10cm

33. 新潟県中越地震 (3) 10cm N-S : 2004/10/23 GPST

34. 新潟県中越地震 (4) U-D : 2004/10/23 GPST 10cm

35. 新潟県中越地震 (5) 電子基準点 小千谷 (950240) 8:00 9:0010:0011:00 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 M6.8 M6.3 M6.0 M6.5M5.7 E-W N-S U-D Displacements (cm) 10cm

36. 8:00 9:0010:0011:00 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 Displacements (cm) 新潟県中越地震 (6) E-W N-S U-D : GSI F2 解 10/22 : GSI F2 解 10/24 10cm 電子基準点 小千谷 (950240)

37. スマトラ地震 (1) 2004/12/26 0:58:53 (Mw9.1) 30km

38. スマトラ地震 (2) 3.4-4.2km/s (2006/12/26 GPST)

39. スマトラ地震 (3) IGS POL2 HR-PPP IRIS AAK 広帯域地震計

40. スマトラ地震 (4) IGS ARTU HR-PPP IRIS ARU 広帯域地震計

41. カムチャッカ半島東地震 (1) 2006/4/20 23:25:02 (Mw7.6) 22km 05001000 km

42. カムチャッカ半島東地震 (2) IGS PETS HR-PPP IRIS PET 広帯域地震計

43. ジャワ島地震 (1) 2006/5/26 22:53:58 (Mw6.3) 10km 050100 km

44. ジャワ島地震 (2) IGS JOG2 HR-PPP

45. 択捉沖 ( クリル島 ) 地震 (1) 2006/11/15 11:14:16 (Mw8.3) 30.3km 05001000 km

46. 択捉沖 ( クリル島 ) 地震 (2) IGS PETS HR-PPP IRIS PET 広帯域地震計

47. まとめ キネマティック GPS による地震観測 : 既存 GPS 観測網利用、地震計補完 PPP: 基準点の影響小、ノイズ小、解析効率 衛星時計補間問題 : 1Hz 時計推定 課題 リアルタイム、ノイズ削減、高速化