• 強震モニタの最下層レイヤとなる画像で、奄美・沖縄が左上の別枠に表示されています。
  テストアプリでは、その後のデータ処理を容易にするために、本来の位置に移動させています。
  
  
• この地図は、EqMaxやGoogleマップなどで利用しているメルカトル地図ではなく、図法は「正距円筒図法」の一種だと思われますが、PCで処理しやすいように、 緯度と経度が等間隔になっています。よって、狭い範囲だと、経緯度と表示座標間の計算が容易な地図と言えます。


• テストアプリでは、スタート時に強震モニタサイトからダークモード用の地図画像をダウンロードし、見やすいように色温度の修正を行なって着色しています。

• 観測点はオリジナル地図の範囲を（23.7N 122.5E）から（30.0N 128.6E）とすると、 公開された観測点の経緯度座標から簡単な計算でほぼ確実にスキャンすることができます（左の図を参照）。


• ただし、観測点が近接している場所では、観測点を表す3x3pxの矩形が重なり合い、 場合によって同じ矩形をスキャンしてしまい、下になった矩形をスキャンできないことがあります。


• 左の下の図では、真ん中の観測点の本来のスキャン位置では、上の薄緑色の矩形をスキャンしてしまいます。
• そのため、EqWatch以来、ツールを使ってスキャン位置をXY方向に ±1px ズラすように観測点データを工夫しています。


• なお、X方向・Y方向とも2px以上重なっている2つの観測点は、どちらが上に表示されるか分からないので、 どちらの観測点ともスキャン位置を調整する必要があります。

• EqWatchでは、まず各観測点の色を走査し、カラーテーブルから近似色を選択します。


• カラーテーブルは左に表示した強震モニタのスケールです。これは100等分してカラーテーブルを作成しています。


• 画像の減色処理などで各ピクセルの色に近いパレット色を選択する方法が見つかり、この方法を採用しています （便宜的に近似色法または最近傍点探索法と呼んでいます）。
  具体的には、色のRGBを三次元空間のxyzとみなして、色と色の距離を計算し、一番距離が近い色を近似色とします。
  ただし、全100色についてユークリッド距離計算をすると計算量が増えるので、RGB空間を8x8x8のブロックに分割し、 探索する色の属するブロックとその近傍の26ブロック内のカラースケール色（平均して8色くらい）のみを対象として計算します。
  強震モニタ画像から得られる色については、これで100%探索可能です。


• その他、長期的に観測点の色を集計した結果、よく現れる4色の出現率の合計が98.4%、上位8色の出現率の合計が99.5%でした。
  近似色法によるカラーテーブルからの色探索に先だって、8色かどうかをチェックしています（ちなみにもっとも出現率の高い最初の2色は、 震度-3.0相当の青色 ■ と、 震度0.0相当の明るい緑色 ■ でした）。

• 上で説明したように、出現率2位の明るい緑色 ■ （#00CF8B）以下の観測点は描画しません。


• 常時点灯の観測点はその平均値を上回らない限りノイズとみなし、描画しません（テストアプリでは、この機能は省略しました）。

• 緊急地震速報のJsonデータです。基本的な項目はそろってますが、「is_cancel」、「region_code」および「is_training」は受信したことがないです。


• これも秒ごとにアクセスする必要がありますが、内容が更新されるのは、報がインクリメントされたときだけです。


• 震源の深さが150km以上（深発地震）、または、地震を検知した観測スポットが1または2か所のみの信頼性の低いケース （B-Δ法、テリトリー法）では、発表されないことがあります。

• 緊急地震速報が発報されると、日本全国の予想震度がGIF画像として取得できます。


• 現在地の座標のピクセルを抽出し、通常の観測点のスケール値から震度への変換計算で、現在地の予測震度が得られます。


• 更新されるのは、報がインクリメントされたときだけです。


• テストアプリでは、参考として現在地の地盤増幅率を使って、予想震度を計算する関数を用意しています。
  ただ、ツール内で使用しているだけで、本アプリの基本動作ではいっさい使用していません。

• 緊急地震速報が発報されると、P波およびS波（主要動）の現在の状態がGIF画像として取得できます。


• 画像から、P波およびS波の位置を検出できれば、現在地への到達時間が簡単に計算できます。速度・時間・距離の計算です。


• ただし、走時表を使って各深さについて1秒ごとにP波S波の到達距離を画像にプロットしたところ、 最初の数秒間は、結果が単純な一次式とは異なるようです。
  下の図を見ると、緊急地震速報の深さは10km単位ですから、地下の震源から直上の地表面に地震動が到達してからは、走時表を使わなくても、 深さごとの簡単な一次式で到達距離が算出できるような気がします。


と考えてデータをExcelに読み込ませ、1次式や多項式を生成させると、±10km程度の差が出てしまいました。ダメです。




• 閑話休題
  左の例では、奄美・沖縄の別枠にもP波の円が描画されているため、別枠部分を移動してから円のスキャンを行なった方が簡単です。

PS波画像から位置を検出している様子。
円周上の四角いマークが、検出されたP波S波の円周位置です。

• そのときのサイト・サーバーの状態およびユーザーの回線品質により異なりますが、基本的に強震モニタは1.25秒程度の遅延をともないます。
  つまり、タイムスタンプが12:00:00の画像の取得は、12:00:01.250以降からアクセス可能になります。
• 緊急地震速報が発報されると、一時的にサーバーの状態が悪化し、データの欠落が生じたり、 さらに酷い場合は、数秒間の停止を余儀なくされます。

• NTPクラアントの実装により、毎秒確実に目標時間に要求を送ります。
• 定期的にサーバーの状態（具体的には遅延時間）をチェックします。
  この部分はサンプルプログラムには実装していません。
• サーバーの状況に関係なく、秒ごとに必ず要求を出します。
  サイトにアクセスするスレッドと、要求・応答を処理するスレッドを別にしています。
  これにより、ある要求がタイムアウトまで返って来なくても、1秒間隔で要求を確実にサイトに送ります。
• アクセススレッドでは、100msごとに初期設定で最高4回までHEADでファイルの存在を検出し、存在すればGETでデータを取得します。

• 画像を区画分けして、各区画の変化を求める方法
• 各観測点の色を数値に変換し、その数値と、観測点間の距離から反応を算出する方法

• 画像から全観測点のリアルタイムデータの数値としての抽出
• 緊急地震速報データの取得
• 予想震度の画像から任意の地点の予想震度の抽出
• P/S波画像から主要動の到達時間の予測

ソースコードおよび実行ファイルのダウンロード (2023-09-08版)

Windows版とそれ以外の修正点

{$IFDEF MSWINDOWS}
  // ここにWindows用のコード
{$ELSE}
  // ここにAndroidなどのコード
{$ENDIF}