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地震計の振動データからコロナ禍の社会活動の低下を可視化―交通量調査や防犯活動のモニタリングなどにも応用が可能:産業技術総合研究所ほか

(2021年11月5日発表)

(国)産業技術総合研究所・地震災害予測研究グループの二宮啓研究員と、九州大学地球資源システム工学部門の辻健教授、池田達紀助教らは11月5日、首都圏に設置された地震計のデータから、新型コロナウイルス感染拡大による社会活動の低下を解析し、可視化したと発表した。電車や車、工場など人間活動によって日常的に発生している微小振動が、外出自粛などで一時的に減少したことを読み解いた。より周密な観測を進めれば、防犯システムや交通量調査などのモニタリングにも応用できるとみている。

 地震計が自動的に記録している振動データには、地震活動による揺れのほかにも様々な微小振動が含まれている。その一つが電車や自動車の交通振動や工場の機械振動などで、地震観測にとっては邪魔なノイズとして嫌われていた。近頃、こうした振動を逆利用し、人間活動の変化として読み取ろうとの新たな研究の気運が世界で広まってきた。

 研究グループは首都圏に設置されている(国)防災科学技術研究所の「首都圏地震観測網」のうち101台の地震計から得られた約4年分のデータを使い、観測点ごとに振動の強さを表すパワースペクトル密度(PSD)を計算した。

 地震計の微小振動は、曜日や時間帯、季節、場所などによって様々な信号として現れる。コロナ感染以前のPSDデータからこうした明らかな変動要素を取り除き、コロナ禍の微小信号の変化を経済・社会的な動きと結びつけた。

 第1回緊急事態宣言下(2020年4月ー6月)では外出自粛によってPSDの強さは平日、日曜ともに一時的に減少した。ところが夜間の活動自粛を求めた第2回緊急事態宣言中(2021年1月ー3月)は、平日の日中の強度は高めに推移しており、日曜日には一時的に大きく減少した。

 この結果を「自粛」や「解除」など社会・経済活動の動きと関連付けて分析すると、平日日中の経済活動は1回目の緊急事態宣言の解除後に直ちに回復した。日曜日の日中の余暇活動の回復が緩やかなのは、宣言解除後も多くの人が自粛を続けたためと考えられる。

 「Go To トラベルキャンペーン」期間中の日曜日のPSDの減少は、多くの国民が感染者数などの情報に注目し、自らの判断で余暇活動などを自粛したことを示唆している。

 2回目の宣言下では、新規感染者の減少に伴ってPSDは増加に転じた。これは社会の意識に変化が現れた結果であると推察している

 こうした地震計データから得られたPSDの変動を詳細に読み込むことによって、ある種の人間活動が浮き彫りになり、社会活動のモニタリングなどに応用できるとみている。