DOI QR코드

DOI QR Code

Monitoring the Crustal Movement Before and After the Earthquake By Precise Point Positioning - Focused on 2011 Tohoku Earthquake -

정밀절대측위에 의한 지진 전·후 동아시아 지역 지각변동 모니터링 - 도호쿠 대지진을 중심으로 -

  • 김민규 (충남대학교 측량및지형정보연구실) ;
  • 박준규 (서일대학 토목과)
  • Received : 2012.09.13
  • Accepted : 2012.10.30
  • Published : 2012.10.31

Abstract

Recently, as earthquake is more frequently taking place around the world due to diastrophism, the importance of diastrophism and disaster detection is becoming more important. In this study, to analyze the interpretation of seismic displacement by the Japanese earthquake in March, 2011, and monitor the diastrophism of plates in Japan and surrounding Eurasia, Pacific, and Philippines before and after the earthquake, the observational data from IGS observatories in Japan and Asian regions were processed by precise point positioning. The displacement was biggest in MIZU, which was the closest to the epicenter, and the earthquake-affected region was in inverse proportion to the distance from the epicenter. The result of calculating the diastrophism speed before and after the earthquake, based on precise point positioning of IGS observatories located in the 4 plates around Japan, showed that the displacement speed changed and different plates showed different results. The comparison with the plate fate model allowed to analyze the change in diastrophism by earthquake, and to understand the characteristics of the displacement of the plates around Japan. Later, a continuous diastrophism monitoring based on GPS is needed for earthquake prediction and diastrophism research, and the data gained by continuous GPS-based monitoring of diastrophism will be fully used as basic data for relevant research and earthquake disaster management.

최근 전세계적으로 지진의 발생빈도가 증가하면서 지각변동과 재해탐지에 대한 중요성이 증대되고 있다. 본 연구에서는 2011년 3월 발생한 도호쿠 지진에 의한 변위 해석과 지진 전 후 일본 지역 및 주변 유라시아, 태평양, 북아메리카 및 필리핀 지각판에 위치한 IGS 상시관측소의 GPS 관측자료를 정밀절대측위로 처리하여 상시관측소의 정밀위치해석을 통해 지진으로 인한 변위 및 지진 전 후 지각변동 특성을 파악하고자 한다. 일본 및 아시아 지역의 IGS 상시관측소를 대상으로 지진 발생 전 후의 관측자료를 정밀절대측위로 처리하여 일본 지역의 지진변위를 분석함으로써 진앙지 가장 가까운 MIZU에서 최대의 변위가 발생하였고, 진앙지와의 거리에 반비례하는 지진 영향권을 파악할 수 있었다. 또한 일본지역 주변 4개 지각판에 위치한 IGS 상시관측소의 정밀위치해석을 통해 지진 전 후 지각변동 속도의 변화를 산출하였다. 지각판 거동모델과의 비교를 통해 지진으로 인한 지각변동 변화를 분석하여 일본지역 주변의 지각변동 특성을 파악할 수 있었다. 향후, 지진예측 및 지각변동 연구를 위해 GPS를 이용한 지속적인 지각변동 모니터링이 필요하며, GPS를 이용한 지속적인 지각변동 모니터링을 통해 축적된 자료는 지각변동 및 지진예측 등 관련분야 연구와 함께 지진재해관리에 기여할 것이다.

Keywords

References

  1. 강준묵, 박준규, 이최구, 이용욱 (2010), 온라인 GPS 자료처리 서비스의 정확도 분석, 한국측량학회지, 제28권, 제1호, 한국측량학회, pp. 13-21.
  2. 김민규 (2012), IGS 자료해석에 의한 지진 전.후 지각 변동 모니터링, 충남대학교 박사학위 논문.
  3. 김수경, 배태석 (2012), 한반도 지각의 2011 년 도호쿠 대지진영향분석, 한국측량학회지, 30(1), pp. 87-96
  4. 박준규 (2011), IGS 자료해석에 의한 일본 동북부 지진 영향권 분석, 한국지적정보학회지, 제13권, 제2호, 한국지적정보학회, pp. 27-34.
  5. 박준규 (2010), 정밀절대측위를 이용한 양산지역의 지각변위 해석, 한국측량학회지, 제28권, 제2호, 한국측량학회, pp. 289-295.
  6. 송동섭, 윤홍식 (2006), GPS로 추정한 지각변동 속도 및 판거동 모델과의 비교, 대한토목학회지, 제26권, 제5D호, 대한토목학회, pp. 877-884.
  7. 임상규 (2011), 동일본 대지진에 따른 한반도 지각변화 연구, 경북대학교 석사학위 논문.
  8. 조재명 (2006), GPS 상시관측소 데이터의 정밀해석 및 한반도 지각변동량 추정, 성균관대학교, 박사학위논문.
  9. Altamimi, Z., P. Sillard, and C. Boucher (2002), ITRF2000: A new release of the International Terrestrial Reference Frame for earth science applications, J. Geophys. Res., Vol. 107, No. B10.
  10. Argus, D.F., R.G. Gordon, M.B. Heflin, C. Ma, R.J. Eanes, P. Willis, W.R. Peltier, and S.E. Owen (2010), The angular velocities of the plates and the velocity of the Earth's centre from space geodesy, Geophys. J. Int., Vol. 18, pp. 1-48.
  11. DeMets, C., R.G. Gordon, and D.F. Argus (2011), Geologically current plate motions, Geophys. J. Int., Vol. 181, pp. 1-80.
  12. Drewes, H. (2009), The Actual Plate Kinematic and Crustal Deformation Model APKIM2005 as basis for a non-rotating ITRF, Geodetic Reference Frames, IAG Symposia, Vol. 134, pp. 95-99.
  13. Freymueller, J. (2011), Predicted displacements for Japan earthquake, IGS(International GNSS Service), IGSMAIL-6359.
  14. Guorong HU (2010), AustraliaThe Asia Pacific Regional Geodetic Project (APRGP) GPS Solution (1997-2008)
  15. Metin Soycan and Ercenk Ata (2011), Precise point positioning versus traditional solution for GNSS networks, Scientific Research and Essays, 6(4).
  16. Prawirodirdjo, L., and Y. Bock (2004), Instantaneous global plate motion model from 12 years of continuous GPS observations, J. Geophys. Res., Vol. 109.
  17. Rolf Dach, Urs Hugentobler, Pierre Fridez, Michael Meinel, Bernese GPS Software Version 5.0 (2007)
  18. Smalley R. Jr, Ellis M. A., Paul J., and Van Arsdale R. B. (2005), Space geodetic evidence for rapid strain rates in the New Madrid seismic zone of central USA, Nature, Vol. 435, pp. 1088-1090. https://doi.org/10.1038/nature03642
  19. http://www.unavco.org/

Cited by

  1. GPS 상시관측소 동적 좌표추정을 위한 중기선해석 정확도의 실험적 분석 vol.34, pp.1, 2012, https://doi.org/10.7848/ksgpc.2016.34.1.79
  2. Monitoring of large scale earthquake using long-baseline based position-velocity-acceleration GPS model vol.23, pp.4, 2019, https://doi.org/10.1007/s12303-018-0068-2
  3. 칼만필터에 기반한 GNSS 상시관측소 좌표 시계열의 지진에 따른 편의검출 기법에 관한 연구 vol.21, pp.9, 2020, https://doi.org/10.5762/kais.2020.21.9.662