地球物理的地震工学 2025–2029: 次の地震革命を形作る突破口を発見する

目次

• エグゼクティブサマリー：2025年から2029年の主要トレンドと予測
• 市場規模と成長予測：業界はどこに向かっているのか？
• 規制の変化と国際基準：2025年の政策環境
• 次世代地震画像技術：革新と影響
• 地震に対するレジリエンスを高めるための先進材料と構造ソリューション
• 地震予測におけるAIと機械学習の役割
• 事例研究：先駆的プロジェクトと応用（2025年以降）
• 競争環境：主要プレーヤーと新規参入者
• 投資機会と資金調達のトレンド
• 未来の見通し：地球物理的地震工学の次は？
• 出典と参考文献

エグゼクティブサマリー：2025年から2029年の主要トレンドと予測

地球物理的地震工学は、2025年から2029年にかけて重要な時代を迎え、技術の進歩、地震リスク認識の高まり、厳格な規制枠組みによって活動が活発化しています。この分野では、リアルタイムセンサー、AI駆動の分析、先進的なモデリング技術の急速な統合が進行中であり、主要プレーヤーや政府機関が地震発生リスクの高い地域でのレジリエンスを向上させるための大規模プロジェクトを推進しています。

この期間の特徴的なトレンドは、密なセンサーネットワークと分散型監視システムの普及です。たとえば、アメリカ地質調査所（USGS）は、米国西海岸全体にわたってShakeAlert地震早期警報システムを拡張し、新たに地盤動作センサーとクラウドベースの分析を統合しています。同様に、鹿島建設は、日本で次世代の地震隔離および振動制御技術を大規模なインフラプロジェクトに展開し、リアルタイムの地球物理データを活用した適応的な応答を行っています。

人工知能（AI）と機械学習の採用は、リスク評価とシナリオモデリングを変革しています。主要な地震監視機器メーカーであるKinemetricsは、膨大な地球物理データを処理するAI駆動のプラットフォームを商業化し、迅速な地震検知と影響評価を実現しています。これらの能力は、急速な都市化が高い地震発生率と重なり合うアジア太平洋地域やラテンアメリカの都市部にとって重要です。

データ駆動型の改修も加速しており、公共および民間の投資が急増しています。連邦緊急事態管理庁（FEMA）はコミュニティ規模での地震アップグレードに新たな資金を提供すると同時に、地震工学研究所は、最近のトルコ・シリア地震の教訓を反映した耐震設計と改修のガイドラインを進めています。

• IoT、クラウド、エッジコンピューティングを活用した早期警報システムの展開の増加。
• リアルタイムの危険マッピングとインフラ診断のためのAIを活用した地球物理データ分析の成長。
• ドイツ地球科学研究センターや、日本の国立研究開発法人防災科学技術研究所（NIED）などの組織が主導する共同研究の取り組みに見られる国際的な協力の拡大。

2029年を見据えると、地球物理的地震工学の見通しは、予測分析の主流化、スマートインフラの普及、データに基づく政策枠組みの適応的強化により、災害リスク削減戦略の重要な要素として位置付けられています。

市場規模と成長予測：業界はどこに向かっているのか？

地球物理的地震工学のグローバルなセクターは、地震リスク認識の高まり、インフラ投資の増加、地震発生率の高い地域での急速な都市化によって、2025年を通じて重要な成長を見込んでいます。国々がレジリエントな建設と災害緩和を優先する中で、高度な地震危険評価および耐震設計技術の需要が高まっています。

2025年には、日本、アメリカ、中国、トルコなどの高い地震脆弱性を持つ国々での大規模な政府および民間プロジェクトによって市場の拡大が見込まれています。たとえば、日本気象庁とアメリカ地質調査所は、全国の地震モニタリングネットワークと早期警報システムへの投資を続けており、地球物理機器およびデータ分析の成長を促進しています。

技術の進歩がこのセクターの成長軌道を促進しています。主要な機器製造業者であるKinemetricsとギュラルプシステムズは、デジタル地震計、広帯域センサー、リアルタイムデータソリューションへの需要が急増していると報告しています。公共および民間のインフラプロジェクトが厳格な地震評価をますます要求しているためです。また、株式会社地震研究機関（IRIS）などの組織は、地震データの共有と研究能力を向上させるための国際的なイニシアティブに取り組んでおり、市場の国際的な範囲を広げています。

最近の出来事、例えば2023年のトルコ・シリアの地震や、環太平洋火山帯に沿った継続的な地震活動は、地震工学への投資を加速させ、政府は建築基準を強化し脆弱な構造物を改修することを促しています。業界のリーダーは、2020年代後半にかけて中高の単位成長率（CAGR）を予測しており、ますます多くの都市部が地球物理的地震工学ソリューションを採用してリスク軽減と保険適合を進めるでしょう。

今後は、人工知能およびクラウドベースの分析の統合が市場の発展に寄与し、より迅速かつ正確な地震危険モデリングを可能にすると予想されています。この傾向は、GeoSIG LtdやSAFER Systemsなどのイニシアティブによって示されています。これらは次世代の地震モニタリングプラットフォームの開発に積極的に取り組んでいます。レジリエンスが世界的なインフラ政策の要となりつつある中で、地球物理的地震工学の見通しは引き続き堅調であり、継続的なイノベーションと国際的な関与の拡大によって形作られています。

規制の変化と国際基準：2025年の政策環境

2025年、地球物理的地震工学は、最近の地震イベントおよび科学の進歩に後押しされ、規制の枠組みと国際基準が大きく進化しています。国際的に、アメリカ地質調査所や日本の地理空間情報機構のような機関が、2023年および2024年に発生した注目の地震からの新しいデータを取り入れ、危険マッピングとリスク評価手法の更新を推進しています。これらの機関は、確率論的地震危険評価（PSHA）にますます整合し、地震リスクのより微細な視点を提供し、地域の建築基準や国境を越えたインフラプロジェクトに情報を提供しています。

アメリカでは、アメリカ地質調査所が発表した2024年の全国地震危険モデルが、2025年および2026年を通じて展開される州及び自治体コードの改訂に影響を与えています。このモデルは、高解像度の地球物理データと断層の挙動を統合しており、重要なインフラおよびライフラインシステムに対して厳しい要件を促しています。このモデルの実装は、最新の危険データを反映するためにASCE 7-22の地震条項を更新することが期待されるアメリカ土木技術者協会のような工学団体によって注視されています。

国際的には、国際標準化機構（ISO）が、核施設の地震設計に関する規格ISO 23469の改訂の最終段階にあり、産業や高リスク構造物にとってより広範な影響があります。これらの更新は、2025年末に採用される予定であり、密な地震センサーアレイや衛星ベースの地面変形追跡などの地球物理的監視技術を規制遵守プロトコルに統合することに重点が置かれています。

アジア太平洋地域では、2024年の能登半島地震に続いて日本の建築基準法の見直しが進められており、国土交通省は、地震脆弱地域での新しい開発に対して強化された地球物理調査を義務付ける改正を導入することが期待されています。同様に、環太平洋火山帯の国々は、耐震リスク基準の調和を図るために太平洋同盟を通じて協力しています。

今後、2025年以降のトレンドは、地球物理的地震工学基準の国際的整合、リスク評価のためのリアルタイムデータへのより大きな依存、デジタル監視技術と統合された規制枠組みへの移行に向かっています。これらの変化は、世界中の都市環境や重要なインフラのレジリエンスを強化することが期待されています。

次世代地震画像技術：革新と影響

地球物理的地震工学の分野では、次世代の地震画像技術によって急速な変革が進んでいます。2025年には、高度なセンサーシステム、リアルタイムデータ分析、高性能コンピューティングが融合し、エンジニアは地下に関する前例のない詳細な画像を達成できるようになっています。これは地震危険評価とレジリエントなインフラ設計の両方に不可欠です。

最近の出来事は、正確な地震画像の重要性を浮き彫りにしています。たとえば、2024年の日本の能登半島地震は、従来のモデルの限界を強調し、日本および世界のエンジニアは分散型音響センサー（DAS）ネットワークと密な地震アレイの展開を加速しています。日本気象庁は、既存の通信インフラをリアルタイムの地震センサーに変えるファイバーオプティックDASの使用を拡大しており、空間解像度とイベント検出能力を劇的に向上させています。

イノベーションは、全波形反転（FWI）および機械学習強化逆算法の進歩によっても推進されています。Sercelなどの業界リーダーは、新しい広帯域センサーとリアルタイム分析プラットフォームを導入し、都市部や遠隔地でも複雑な地震データストリームのキャプチャと処理を可能にしています。一方、アメリカ地質調査所は、高密度のノーダルアレイとドローンベースの地球物理調査を西部アメリカに統合し、地震断層をより正確かつコスト効率よくマッピングしています。

これらの技術の影響は、都市規模の地震レジリエンス計画のための「デジタルツイン」の展開に既に見られています。NORSARのような組織は、自治体と協力して、地震画像の出力を建物情報モデル（BIM）に統合し、リアルタイムのリスク評価を提供し、重要なインフラの改修努力を指導しています。

今後数年間の見通しとしては、早期警報および構造健康モニタリングシステムとの地震画像のさらなる統合が期待されています。欧州プレート観測システム（EPOS）は、国境を越えた危険マッピングと緊急対応の調整を可能にするために、相互運用性基準とデータ共有を推進しています。気候変動が一部の地域での地震活動パターンを変化させる中、これらの次世代技術は、動的リスクモデリングと適応的な工学設計のための重要なツールとなり、地球物理的地震工学を災害レジリエンスの最前線に位置付けるでしょう。

地震に対するレジリエンスを高めるための先進材料と構造ソリューション

地球物理的地震工学は、2025年に急速に進展しており、重要なインフラの地震レジリエンスを高めるために、先進材料と革新的な構造ソリューションが統合されています。2023年2月のトルコとシリアでの壊滅的な地震など、最近の地震は、地震安全対策の向上の緊急性を強調し、新技術への世界的な投資を促進しています。これに応じて、建設セクターや地盤工学のコミュニティは、損傷を最小限に抑え、地震後の回復を迅速化することを目指した新しい材料と設計アプローチを展開しています。

最も重要なトレンドの一つは、高性能繊維補強コンクリート（HPFRC）と超高性能コンクリート（UHPC）の採用です。これらの材料は、優れた延性、エネルギー吸収、ひび割れ抵抗を示し、激しい地面動作に直面する構造物にとって重要です。ホルシムなどの企業は、地震に脆弱な地域向けのUHPCソリューションを積極的に開発しており、アジアや北米でパイロットプロジェクトが進行中です。

別の進展の分野は、ベースアイソレーションシステムとエネルギー放散装置です。リーディングメーカーであるフレイシネは、地震発生時の力を大きく減少させるために、構造物を地面の動きから切り離す先進的な地震隔離ベアリングやダンパーを供給しています。これらの技術は、高い地震リスクを有する地域における新しい病院、交通ハブ、および公共施設にますます指定されています。

複合材料と改修ソリューションも、既存のインフラ改修において注目されています。シカなどの企業が提供するカーボンファイバー補強ポリマー（CFRP）のラップとラミネートは、柱、梁、橋のデッキを強化するために展開されています。これらの軽量材料は高強度対重量比を提供し、迅速な設置を可能にし、高齢資産のコスト効率の良い地震アップグレードを実現しています。

今後数年間の見通しは、リアルタイムの監視とスマート材料の統合のさらなる革新を示しています。アメリカ地質調査所（USGS）のような組織は、ストレス、変形、振動に関するライブデータを提供するセンサー内蔵の構造部品の開発に業界と協力しています。これにより、予測保守と早期警告機能が可能になります。

耐震設計における規制の枠組みが厳しくなり、国際的な協力が強化される中で、地球物理的地震工学の次の段階は、これらの先進材料とシステムの主流化を見込み、世界中で地震関連の損失の測定可能な削減を促進するでしょう。

地震予測におけるAIと機械学習の役割

人工知能（AI）と機械学習（ML）は、地球物理的地震工学の分野を急速に変革しており、特に地震予測と早期警報システムの分野において顕著です。2025年が進むにつれ、これらの技術は地震データのより洗練された分析を可能にし、危険評価とリスク軽減戦略の向上につながっています。

AIとMLモデルは、密な地震センサーネットワークから収集された膨大かつリアルタイムのデータセットを分析するために日常的に実装されています。たとえば、アメリカ地質調査所（USGS）やGNSサイエンス（ニュージーランド）は、地震波形を解釈し、より迅速かつ正確に前震信号を特定するために機械学習アルゴリズムを統合しています。これにより、地震イベントを迅速に特定し、地震と他の地下現象を区別することができます。

AIによる地震予測の有用性を強調する重要な出来事は、2024年初頭に日本気象庁（JMA）が強化されたニューラルネットワークモデルを使用してリアルタイムの地震早期警報を展開したことです。これらのモデルは、誤報を減らし、公衆への警報のリードタイムを改善し、国家警報システムにおけるAI統合の具体的な利点を示しました。

さらに、地震トモグラフィーは、地下画像を前例のない解像度で再構築するための深層学習フレームワークから利益を得ています。ETHチューリッヒと世界の地震観測所との研究パートナーシップは、AIを活用してテラバイトの地震データを処理し、断層帯のモデルを改善し、地震の発生メカニズムの理解を深めています。

• 2025年、USGSは、分散型地震ネットワーク全体でモデルをトレーニングするためのフェデレーテッドラーニングの使用を拡大しており、生データを共有せずにプライバシーとモデルの堅牢性を強化しています（アメリカ地質調査所）。
• 民間セクターのプレーヤーであるSeismicAIは、地方自治体や重要なインフラ向けにAIベースの早期警告ソリューションを提供し、カリフォルニアとイスラエルでパイロット展開が進行中です。
• ヨーロッパのEUCENTREは、AIと構造健康モニタリングを組み合わせて余震による建物への二次損傷の可能性を予測するプロジェクトを先導しています。

今後の数年間には、地震工学のワークフローにAI/MLがさらに統合されることが予想され、物理に基づくシミュレーションとデータ駆動の洞察を組み合わせたハイブリッドモデルの開発が進むでしょう。これにより、地震予測の信頼性が向上し、地震リスクが高い地域でのより積極的な災害対応とインフラのレジリエンスが可能になるでしょう。

事例研究：先駆的プロジェクトと応用（2025年以降）

地球物理的地震工学は、主要なインフラプロジェクトや都市のレジリエンスイニシアチブが最新の地震監視、モデリング、緩和技術をますます統合する中で、目覚しい進展を見せています。2025年および今後の数年間にわたって、いくつかの先駆的プロジェクトが地震にレジリエントな設計とリアルタイム危険評価の新しいベンチマークを設定しています。

• 日本のスマート地震インフラ： 日本は、日本気象庁（JMA）および中央日本鉄道株式会社が次世代の地震早期警報システムを展開することによって地球物理的地震工学の最前線を維持しています。これらのシステムは、地震検知の数秒以内に自動列車制御およびインフラ停止を引き起こす密なMEMSセンサーのネットワークとリアルタイムデータ分析を活用しています。
• カリフォルニアの都市地震レジリエンス： アメリカでは、アメリカ地質調査所（USGS）およびバークレー市が、密な地球物理センサーアレイを使用して先進的な地震マイクロゾーニングおよび地面動作マッピングを試験しています。これらのプロジェクトは、2024年以降の新たな建築基準や改修戦略に影響を与え、高度なレジリエンスを目指して公共学校、橋、緊急施設を対象としています。
• イタリアの文化遺産構造の地震隔離： 国立地球物理学・火山学研究所（INGV）は、イタリア中部の歴史的建物の地震改修のために、基礎隔離および土構造相互作用モデリングを適用するために、工学企業と協力しています。
• スマートシティとデジタルツイン： ヨーロッパおよびアジア全体で、都市計画者は、シーメンスなどが開発したデジタルツインプラットフォームを活用して、都市スケールでの地震シナリオをシミュレーションしています。これにより、迅速なシナリオ計画が可能になり、地震後の回復の物流を円滑にし、重要なインフラの地震アップグレードへの投資を導くことができます。

今後の見通しとしては、AI駆動の予測分析、クラウドベースのセンサー網、コミュニティベースの監視の統合が地球物理的地震工学をさらに変革するでしょう。これらの事例研究は、2025年以降、地震リスク管理における積極的かつ適応的な進展のシフトを示しています。

競争環境：主要プレーヤーと新規参入者

2025年の地球物理的地震工学の競争環境は、設立されたグローバルなエンジニアリングコンサルタント企業、専門の地震技術企業、そして新しいセンサー技術やデータ分析を活用する新興のスタートアップ群の混合によって形成されています。この分野は、先進的な耐震インフラおよび早期警報システムに対する需要が世界的に高まる中で、学界、民間企業、政府機関の間で強力な協力が特徴です。

• 主要プレーヤー： WSP Global Inc.やJacobsのような多国籍エンジニアリング企業が先陣を切っており、重要なインフラプロジェクトに対する包括的な地質工学や地震リスク分析サービスを全世界で提供しています。Fugroは重要なプレーヤーとして、地震脆弱地域のための高度な地球物理データ取得およびサイト評価を提供し、緩和や迅速な対応戦略を支援しています。
• 専門企業： 地震工学技術の提供者であるKinemetricsやギュラルプシステムズは、強震計、構造健康モニタリング、地震ネットワークソリューションの革新を続けています。彼らのリアルタイムデータプラットフォームは、特に高い地震リスクのある国で、国および地方の警報システムとますます統合されています。
• 新規参入者とイノベーション： 過去2年間で、AI駆動の地震データ分析や低コストの分散型センサー網に焦点を当てたスタートアップが急増しています。Richterのような企業は、迅速な地震影響評価のためのクラウドベースプラットフォームを開発しており、IoT対応センサーの進展は広範な展開の障壁を低下させています。
• 学術および政府の協力： アメリカ地質調査所（USGS）やGNSサイエンス（ニュージーランド）は、競争エコシステムの中心にあり、民間企業と提携して早期警報システムを進めるとともに、地域の地震危険モデルを強化しています。

今後数年間では、リアルタイムの地球物理データを予測分析、クラウドコンピューティング、耐久性のあるインフラ設計と統合することが競争の差別化のカギとなるでしょう。確固たるデータ統合とクロスセクターのパートナーシップに投資する企業は、市場シェアを拡大する可能性が高く、特に地震の危険性の高い国における規制の勢いが技術の採用と業界の集約を続けるでしょう。

投資機会と資金調達のトレンド

地球物理的地震工学への投資環境は、政府や民間部門の利害関係者が地震リスク緩和を優先する中で、堅調な成長を遂げています。2025年には、地震脆弱地域における大規模インフラプロジェクトが、先進的な地球物理的評価ツール、早期警報システム、耐久性のある建設材料の需要を引き起こしています。

公共投資は引き続き重要な役割を果たしています。たとえば、アメリカ地質調査所（USGS）は、革新的な地震監視ネットワークの研究と実施を支援するため、国家地震危険削減プログラム（NEHRP）の予算を増やしました。また、日本気象庁やGNSサイエンス（ニュージーランド）による並行した取り組みも、ネットワークのアップグレードやコミュニティベースのレジリエンスイニシアチブに大規模な公共投資を含んでいます。

ベンチャーキャピタルや企業投資も加速しています。地震センサー製造業者やデータ分析企業であるKinemetricsやGeoSIGは、プロダクト能力の拡大、クラウドベースのデータプラットフォームの開発、およびリアルタイムイベント検知のためのAI統合を目指した資金調達を受けています。2024年、NTT（日本電信電話株式会社）は、電気通信インフラにファイバーオプティック地震検出システムを組み込むための提携を発表し、商業展開を今後2年間で目指しています。

国際的な観点からは、多国間開発銀行が都市の地震レジリエンスへ資源を集中させています。世界銀行は、南アジアおよび東南アジアの都市に対し、現代的な地球物理的調査技術を実施し、重要な施設を改修するために多くの資金を手配しています。同様に、アジア開発銀行は、大規模な地震リスク削減プロジェクトを支援し、技術移転と地域能力構築を強調しています。

今後、地球物理的地震工学への投資機会はさらに強化されると予測されています。主要な成長分野には、IoTとの統合地震モニタリング、AI駆動の危険モデリング、レジリエントな都市設計が含まれます。気候変動が地震にしばしば関連する二次的危険（地滑りや津波など）を悪化させる中で、クロスセクターの協力と混合ファイナンスモデルが注目を集めています。利害関係者は、規制の枠組みが進化して高い耐震安全基準を世界的に義務付けるにつれて、引き続きイノベーションと資金の流入を見込んでいます。

未来の見通し：地球物理的地震工学の次は？

地球物理的地震工学の分野は、地震の危険性が都市化やインフラの拡張とともに強まる中で、変革の時期に入っています。2025年および今後の数年間にわたり、いくつかの主要なトレンドやイニシアティブがこの分野の未来を形作っています。

まず、高度な地球物理画像技術の統合が加速しています。高解像度の地震トモグラフィー、リアルタイム地面動作センサー、分散型音響センシングが展開され、早期警報と詳細な地下マッピングを提供しています。たとえば、アメリカ地質調査所は、ShakeAlert地震早期警報システムを全米で拡張し、リアルタイムの警報が何千万もの人々に届いており、2025年以降にセンサーの密度を高める計画です。

国際的には、大規模なインフラプロジェクトが次世代の地震設計およびモニタリングを取り入れています。日本では、京セラが地震検出のためのマイクロエレクトロメカニカルシステム（MEMS）センサーを進化させ、よりレジリエントなスマートビルや重要な施設を実現しています。一方、欧州連合のEUCENTREは、地球物理データを使用し、新しい建設基準、改修戦略、緊急対応計画を情報提供する都市地震レジリエンスモデルを試行しています。

オープンアクセスの地球物理データネットワークも拡大しています。株式会社地震研究機関（IRIS）などの組織は、大規模な地震データセットを処理するためにクラウドコンピューティングとAI分析を統合しており、学術研究とリアルタイムの危険緩和をサポートしています。これらのイニシアティブは、地震学、土木工学、都市計画の間のギャップを埋めることが期待されています。

今後は、気候変動が地震工学に新しい変数を導入することで、地下水や土壌条件が地震リスクプロファイルを変化させます。研究機関は、業界と協力して、地震と気候に関連するストレスの両方に耐える適応的な設計基準や材料を開発しています。アラップのような企業は、インフラのデジタルツインの作成を先導し、継続的な地球物理モデリングと地震および関連危険の迅速なシナリオテストを可能にしています。

要約すると、地球物理的地震工学の近未来に向けた見通しは、デジタルトランスフォーメーション、学際的なコラボレーション、レジリエンスに対する重点の強化によって特徴付けられています。センサー網、計算方法、国際的なデータ共有が拡張される中で、この分野は2020年代後半までに地震の備えと緩和において重要な進歩を遂げることが期待されます。

出典と参考文献

• 鹿島建設
• Kinemetrics
• 地震工学研究所
• ドイツ地球科学研究センター
• 日本気象庁
• ギュラルプシステムズ
• 株式会社地震研究機関（IRIS）
• GeoSIG Ltd
• アメリカ土木技術者協会
• 国際標準化機構
• Sercel
• NORSAR
• EPOS
• ホルシム
• フレイシネ
• シカ
• GNSサイエンス
• ETHチューリッヒ
• SeismicAI
• EUCENTRE
• 国立地球物理学・火山学研究所（INGV）
• シーメンス
• Jacobs
• Fugro
• Richter
• 日本電信電話株式会社（NTT）
• 世界銀行
• アジア開発銀行
• アラップ