全地連「技術フォーラム 2024」新潟【9【CO94】

UAV LiDAR による横ずれ断層の横ずれ量解析事例
中央開発株式会社

1. はじめに〇後藤慧，細矢卓志，斎藤 勝

た現地測量を行う場合も，草木の繁茂による視界確保の地形解析のための詳細地形データを取得する手段とし難しさや，人工改変地を考慮する必要があるなど複数のて，LiDAR 機器搭載 UAV を使用したレーザ測量の活用課題があった．そのため，UAV レーザ測量を実施し詳細が期待されている．本手法は，上空から照射したレーザ地形モデルを作成・評価し，測量範囲内の地形を包括的が植生をすり抜けることで地表面の点群データを取得でに捉えて解析を行った．

き，高密度の地形モデルを構築できるという利点を持つ．
活断層の調査では，近年，植生がある場所の地形判読

3. UAV レーザ測量手法にレーザープロファイラ（以下 LP ）データが活用され本調査で使用した UAV は Matrice 300 RTK であり，搭るようになってきている．一方，UAV を用いたレーザ測載した LiDAR モジュールは Zenmuse L1（いずれも DJI 社

量は，LP データより低高度で撮影するため，より細かな製）である．LiDAR モジュールの仕様を表-1 に示す．測地形を判読できる可能性がある．本論では，横ずれ断層量では解析用の地表点群データおよび現地状況確認用の地形の詳細地形データの取得と変位量解析を目的として，オルソ画像（SfM 画像）を取得・作成することとした．

UAV レーザ測量を実施した事例を報告する．

飛行ミッションはジンバルの照射角度を変えたレーザ測量飛行 2 回と，LiDAR モジュール搭載 RGB カメラを使

2. 調査概要用した写真撮影飛行 1 回の計 3 回を行った．飛行計測の調査対象の活断層は，中部地方に分布する北北西-南南東方向に連続する断層で，平均変位速度や活動間隔，最諸元を表-2 に示す．3 回のミッションを行うのにかかった飛行時間は合計で約 30 分であった．

新活動時期等が不明であった．この活断層の活動性評価

点群データの処理には DJI 社製の DJI Terra およびのために，地表に断続的に分布する断層地形を手がかり

Blue Marble Geographics 社製の Global Mapper Pro を使用

として，地形地質踏査やオールコアボーリング，地形測し，植生の点群除去およびグラウンド点群データ作成を量等を用いた総合的な地質調査を行った（文部科学省研

行 っ た ． オ ル ソ 画 像 の 作 成 に は Agisoft 社 製 の究開発局・国立研究開発法人産業技術総合研究所，2024）

Metashape Professional を使用した．

1)．
地形測量の対象地は，浸食量がやや大きい一級河川本

表-1 LiDAR モジュール（Zenmuse L1）の仕様

流の右岸側に発達した河成段丘と，その段丘面を支流河測定距離450 m @反射率 80 %, 0 klx
190 m @反射率 10 %, 100 klx

川が開析して生じた複数の谷が分布する地域である．これらの谷と周辺の尾根には，断層の横ずれ運動により形計測点数

最大 480,000 点／秒成されたと思われる系統的な屈曲地形が存在する（図-システム精度

水平：10 cm /50 m1）．対象地内の谷は空中写真や既存の公開 DEM データ

垂直：5 cm/50 m

では地形の判読が難しく，既往調査・研究における判読

最大リターン

3

結果の検証・再解釈のために詳細な地形測量を実施する

写真サイズ

5472×3648（3:2）

予定であった．しかし，トータルステーション等を用いカメラ焦点距離8.8 mm / 24 mm (35mm 換算)

表-2 飛行計測諸元
飛行区分

図-1 調査位置図 2)

ジンバル

高度角度

地上計測面積

点群密度（m2）(点/m2)

解像度（m）（°）(cm/pixel)

LiDAR

80-9012745

574

1.64

LiDAR

80-6012745

574

1.64

連続写真

100-9012745―2.18全地連「技術フォーラム 2024」新潟
4. 測量結果(2) 谷の屈曲形状に関する検討

レーザ測量によって取得した点群データから0.1m メ

今回の UAV レーザ測量で得た地形モデルでは，A 谷・ッシュの高精度数値標高モデル（DEM）を作成し，陰影B 谷の屈曲量が異なり，B 谷より A 谷の屈曲量が少なく段彩図や等高線図等の適切な地形表現図を作成して解析判読される．しかし A 谷は馬蹄形をなす上端部や，北壁に使用した（図-2）．地形モデルからは，2つの谷が左横面側に階段状地形の不連続が見られることなどから，崩ずれ的に折れ曲がった形状を成し ，図中の B 谷の前面壊地形である可能性が高いと判断した（図-4）．北壁面のに尾根が張り出して『閉塞丘』が形成されている様子が張り出しは崩壊土砂によるものと考えられることから，確認できた．また B 谷内および植生に覆われていた山地

A 谷は断層運動による変位量の判読には適切でないと判斜面の広範囲に，連続した階段状の地形が認められた．

断した．
一方で B 谷は流水の存在する浸食谷であり，閉塞丘の張り出しによって河道が流向を変えていることから，B谷の屈曲谷の屈曲谷の屈曲形状は断層運動による横ずれ変位量の判読に適していると判断した． B 谷の北壁面側は宅地や農地としての改変が見られるが，閉塞丘の発達する南側壁面は上流から下流にかけて谷壁の追跡が可能である．歩道を境

閉塞丘
標高

A
階段状の地形

界に南側壁面の伸長方向をそれぞれ直線化すると，谷壁の左横ずれ変位量は約 35m であると解釈できる（図-4）．
以上のことから、詳細地形モデルを作成することにより，谷の屈曲量や，断層運動の方向について明らかにすBることができた．

図-2 DEM を加工した地形表現図の例（陰影段彩図）
壁面の崩壊

5. 解析検討結果(1) 土地利用状況
作成した地形モデルを基に，現地調査の結果とオルソ画像から判読される現地状況を踏まえ，土地利用図を作崩壊地A成した（図-3）．山地斜面を含む広範囲に認められる階段状の地形は放棄地を含む農地で，特に B 谷内の地形は面が水平に近いこと・谷に流水があり水はけの悪い土壌が馬蹄形の滑落崖B堆積していたことなどから水田跡であると考えられる．
B 谷内の水田は谷底のほぼ全域を占めており，谷底の低図-4 谷の屈曲形状と変位量の解釈地をくまなく利用するように複雑に区分されて分布している．A 谷・B 谷を隔てる丘陵地部（尾根部）は畑地として整備されており，尾根のずれ量の正確な値を判読することは困難であった．

6. まとめLiDAR 搭載 UAV を使用したレーザ測量により，植生があり地形が複雑で判読が難しかった山間部の断層変位地形を捉え，地形の解釈や活動性の評価に役立てることができた．UAV レーザ測量は，調査地に山林を含む場合にも詳細な地形を把握することができ，活断層調査のほか，斜面調査や災害調査などで今後も様々な応用が期待される．
《引用・参考文献》

A1) 文部科学省研究開発局・国立研究開発法人産業技術総合研究所（2024）活断層評価の高度化・効率化のた

B

めの調査手法の検証 令和5年度 成果報告書
2) 国土地理院地図（陰影起伏図）に加筆，
図-3 土地利用図

https://maps.gsi.go.jp/（最終閲覧日2024/5/20）.