東北大学災害科学国際研究所と日本工営株式会社の共同研究チームは、研究協力企業である株式会社地層科学研究所から提供を受ける地震計観測網のデータを活用して、地震発生時に都市全体の建物被害を瞬時に予測できる技術を開発した。
この技術では、まず対象となる都市全体に関する地震シミュレーションを実施し、多数の計算ケースを分析することで都市の空間特性を把握しておく。断層から地中を通って地表面まで到達する地震動の伝播と、地表面の振動による、全ての建物の揺れをシミュレーションによって計算することで、被害の程度は数値で表すことができる。この都市規模のシミュレーションを多数のケースで実施した結果をデータ科学技術で分析すると、都市の建物被害の特性が導かれる。
地震発生時には、既存の観測網から得られる建物の振動データと、事前に把握しておいた空間特性を組み合わせると、都市全体の建物被害を瞬時に予測できるという。少数の観測点の情報から、都市全体の被害状況を即時評価できるため、緊急支援・応急復旧に役立つとしている。例えば、「この都市のどの地域で被害が大きいのか？」「避難所や病院などの重要施設の被害状況は？」「建物の倒壊によって通れなくなっている道路は？」などが推測できる。また、地震の発生前にも、都市の被害状況が予測できることで、様々な災害パターンに対応した都市の防災事業の展開にも役立つ。
本グループでは、この技術の実装に向け、宮城県仙台市青葉区の長町－利府線断層帯の地震と約3万2千棟の建物を対象に実証研究を進めている。地震被害予測精度のさらなる高度化と、技術実装を通じた防災事業への応用が期待される。
