地面の「デジタルツイン」を6年かけて作る ― ばらばらに測られてきた地震・変位・衛星・気象・地下水を一つにまとめ、地すべりをほぼ実時間で推定する

1別々に測られているから、つながらない

地震、地すべり、洪水はしばしば連鎖して起こります。豪雨が斜面を水で満たし、地震が同じ斜面を弱らせ、その斜面が後の暴風雨で崩れる。ところが、その予兆になりうる測定は、地面の振動、地殻の変位、衛星画像、気象、地下水位と、それぞれ別の仕組みで集められています。観測が足りないのではなく、集め方が分かれていることが予測を難しくしている、というのが本課題の出発点です。

2六年という期間

期間6年は、当サイトが保持する記録のなかで最長にあたります。中央値の3年に対して倍の長さです。作ろうとしているのが単発の成果ではなく、他の研究者が使い続ける計算基盤であることが、この長さに表れています。基盤づくりは、作った後に使われ、育てられる時間まで含めて設計する必要があります。

3五つの仕事を積み上げる

本課題は五つの連なる作業から成ります。第一に、過去の地すべりや地盤の破壊の記録と、地震・測地・水文の観測網、気象観測、事前および同時期の衛星画像とを組にした、解析に使える整備済みデータを作ること。第二に、多数の国立アーカイブからデータを集め、クラウドで扱いやすい一貫した形式で返す統一的なソフトウェアを作ること。

第三に、空間と時間の解像度が異なる観測を融合する手法を設計すること（例えば定点での頻繁な測定と、詳細だが間隔の空いた衛星地図の組み合わせ）。第四に、計算の重い物理シミュレーションを近似する高速な代理モデルを訓練し、入ってくる観測とデータ同化で結び付けて実時間のデジタルツインを作ること。

第五に、選ばれた文献とコードを検索して推論し、手法を推薦し、知識の欠落を指摘し、再現可能な作業手順を生成する研究支援のソフトウェアエージェントを試作することです。

4他の分野への型として

本課題の記述で目を引くのは、ここで作る道具が地球物理の危険予測に閉じないと明記されている点です。データが豊富で物理モデルもある分野であれば、同じ型が使えるとされています。また、高度な計算とAIを使いやすくすることで、この種の研究に参入する障壁を下げることも目的に挙げられています。公開のチュートリアル、オンラインの講習、大学院の講義を通じた学生の育成も含まれます。

2026年9月2日時点で当サイトが保持するNSF助成のプログラム区分は70種にわたり、本課題は AI and Geosciences と Software Institutes の両方に属します。金額は確認時点の交付額であり、追加交付や改定で変わることがあります。