本研究利用1243个架设于日本地面的 GPS台站所取得的每日地表位移资料，来揭示2011年3月11日毁灭性的M9东北-近海地震前的地表位移。研究中用H H T（希尔伯特-黄）带通滤波扣除长期板块运动、短期噪音及与频率相关的变化的影响，所得的残余位移资料与东北-近海地震相关的震源机制参数进行比对。分析结果显示，由残余地表位移推断出的南向运动与东北-近海地震断层的走向一致，并且在震前第65天变得尤为明显。这项观测显示剪应力在东北-近海地震的潜伏期非常重要。在震前第47天，西向的地壳运动与最大水平压应力轴的角度一致，该向西运动范围涵盖了整个日本，并在距离震中75 km的地方形成了一块受阻的区域（42°N，142°E）。本研究还将水平位移与从残余GPS资料得到的垂直位移结合构建全面的图像，用来判断俯冲带破坏性地震的地表形变。