国立防災科学披術セソター研究報告第24号

1980年10月

528．77：551．21（524．22）

空中写真判読による有珠山噴火災害に関する研究
一被災樹木の！年後の状況について幾志

新吉＊

国立防災科学技術セソター

Aeria1Photogmphic−StateofStudy

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Trees

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AbstractThe

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The

investigation

photography

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Based

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October1977，the1978iswascarrieda4−bandtheresultschangeofof

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trees

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＊第4研究部情報処理研究室
一183一

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the

theandrecent

appropriate
eruption

simultaneousofrecording国立防災科学技術セソター研究報告第24号

1980年10月

まえがき
1977年8月から始まった有珠山の噴火により多量の火山噴出物が有珠山とその周辺地域に降下し，植生等が多大の被害を受けた．そのため当セソターでは，特別研究促進調整費によるr1977年有珠山噴火に関する特別研究」の一環としてr火山噴出物の分布及びその影響に関する研究」を分担した．その成果については，熊谷・高橋・大八木（1980）が報告Lている．

本報告は，1977年8月から10月の問に降灰等噴出物により影響を受けた樹木が，1978年の初夏を迎えてどのような状態になったかを現地踏査及び4パソドカメラによる空中写真の判読から検討した結果を述べたものである．すなわち，熊谷・他（1980）による1977年10月時点の被害判読図に基づいて，1978年6月時点における葉量を指漂とする活力変化の有無について検討したものである．

また当セソターでは，リモートセソシソグ画像解析技法の導入，システム開発を進めており（諾星・幾志1979），本研究はその一環として位置づけられるものである．

1．現地踏査および空中写真概要
現地踏査は，1978年6月19日〜21日の3目問，熊谷・幾志が行った．調査対象は有珠山およびその周辺地域の地盤変動，構築物被害，泥流処理状況，樹木被害と，広域かつ多岐にわたった．このため樹木については踏査コース沿いに概観L，写真撮影を行う程度にとどまり，毎木調査は実施していない．

空中写真の撮影および現像は（株）画像工学研究所へ委託した．撮影時期は現地踏査4日後の6月25日で，画面距離150mmのI2Sマルチスベクトルヵメラを使用し高度3，500m，縮尺1：20，000で撮影された．標定図は熊谷・他（1980）が報告している．マルチスペクト

ルの波長域はB，G，R，IRの4バソドで，赤外白黒の原フィルムおよび密着プリソトが当セソターに保管されている．

この他，樹木葉量の判読を容易にするため，画像工学研究所に委託して前回同様マルチスベクトルビュワーMSV−300にてG／b＋R／9＋IR／rの合成方式により，総数12枚の合成フォールスカラー写真を作成Lた．ここにG，R，IRは撮影時のバソドを示L，b，9，rはビュワーに使用したヵラーフィルターの色を示す．この合成方式により葉量の判読が容易となるのは，葉量の増加に伴って赤外反射が強くなり，緑〜青の色調に対し赤い色調が増すという原理に基づく．

その範囲は現地踏査を実施した有珠山とその周辺の比較的狭い地域に隈定し，また立体視をしないという前提で一つおきの写真番号について合成写真を作成した．なお合成写真の縮一184⊥

空中写真判読による有珠山噴火災害一幾志

尺は1：5，000である．

2．1977年秋と1978年初夏の比較の方法

以下，r前回」とは1977年10月の調査・判読をいい，単にr空中写真」といえぱ合成フォールスカラー写真を意味するものとする．

前回の被害判読図から被害の各タイプに属する区域を，現地踏査における概観をもとにサソプリソグし，空中写真上で比較した．

今回新たに樹木活力に関する判読図を作成して，前回との比較を行う方法が考えられたが，この方法は次の理由により適当ではないと判断Lた．

すなわち，現地調査が日数・人員共に前回に比べ小規模なわりに，調査対象が広域・多岐にわたり，樹木についての詳細な調査を行っていたいこと，2時期の空中写真を対比L，赤外部の反射量の平面分布を見ると，空問的な変動様相が概略一致している，つまり前回の判読によって区域割りされた被害の地域区分とほぼ同じ区分が今回にも判読されることである

が，踏査地域についてのみ合成写真を作成L，しかも写真番号を一つおきにしたため空白地域が生じたことも理由のひとつである．

さて，2時期の空中写真の対比により樹木の活力の比較を行うさいの問題点として，使用ヵメラのタイプとフィルムの相違，合成ヵラープリソト作成時における色調の不均一性を勘案しなけれぼならないこと，また季節の相違，火山灰の付着の有無，草類の活力の相違，さらに細かくは葉の含水量や影の暗色の影響などからくる赤外反射量の差異を考慮に入れるべきことが挙げられる．

とくに空中写真上に表われた赤外部の色調によって葉量を評価する場合，分光放射計によるグラソドトルース，太陽光の条件，バスラジアソスといった電磁エネルギーの伝播経路における計測値がなけれぱ，反射の絶対量を得ることは本来不可能である．さらに撮影からプリソトに至る写真処理上の諾条件も一定にしておかなげれぼならない．

一方，上述の如く写真処理上の条件が一定していれぼ，複数の写真上における色調の相対的な比較は容易となるのであるが，本研究に用いた空中写真は1時期のものについてさえ，地域の異なる写真相互問で同種の対象物の色調が異なっており，まLて2時期の写真を比較するわげであるから，判読老の感覚に頼るところが極めて大きい．すなわち現地踏査による地上写真と記憶を十分に生かして，同種の対象物または対象地域の色調の差異を補正値として用い，時間的・空問的に異なる空中写真上の色調を視覚により補正しながら判読を行うことになる．

ここで，実際に比較判読を行った際に注意を要Lた，2時期の空中写真に関する特徴的差異を挙げると，前回の写真は全体的に色調が鈍く，植生は白ないしピソク系の色調を呈しており，土壌は青白色である．これに対し，今回の写真は色調が一般に鋭く，植生は本来の一185一国立防災科学技術セソター研究報告第24号

1980年10月

赤〜黄系統で，土壌は青系統の色調を呈している．

一見してわかる全体的な色調のちがいは，写真処理上の条件のちがいによるものと思われるが・局所的な色調の差異は，前回には未だ地表ないし樹木を覆っている火山灰の反射が影響しており，季節的に秋の紅葉期であったこと，今回は樹木を覆う灰はほとんどなく，季節が最も植生の盛んな夏期であり，オオイタドリ，アキタブキ，エゾニュウなど葉径の大きな草類の反射がキメの細かい鮮かな穫黄色系の色調を呈していることにあると思われる．

とくに林床の草類の反射による赤外部の色調は，被害を受げた樹木から復活した葉による色調と識別しにくく，最も判読に注意を要したところである．

ここで，諾要因による2時期の空中写真上での色調のちがいの視覚的な補正の方式を図式化すると，（樹木の本来の色調）＝（樹木のみかけの色調）一（補正量）
において，前回の空中写真については，（補正量）÷（火山灰の色調）十（写真固有の色調）

今回の空中写真については，
一977，10（補正量）÷（草類の色調）十（写真固有の1978．6

被害タイプ

変fヒタイプV−1記号となる．

従って空中写真上にあらわれた樹木の葉量に関する季節的な色調変化は，この比較方法

1A1声A3V1色調）V。

I甫ド

では補正量に含めていない．

津（3）

ここで，噴火直後から前回の調査までのヤ

1977年秋の期間と，冬季を経た1978年初夏の今回の調査時点の2時期の比較において想定ついてのモデルを図1に示す．

象的に表わし，折損・倒伏・落葉などの被害

パベペ

D坤坤
（8）

は1当時の調査で設定された被害タイプに対（6）（7）やりを想定した．1977年10月の被害状況の区分

中（4）

（5）

C1

葉量の変化タイプは増加・減少・不変の3通

ヤ
（2）

パバ

Co片状況を表現した．葉の枚数は葉量を表わす．

Yヤ

A4パすなわち，樹木を主幹・枝・葉によって抽YA2ヤされる，葉量を指標とする樹木活力の変化に（9）

図1 樹木活力（葉量）を表わすモデル図，（）該当区域番号応させてあるが，図では広葉樹と針葉樹の区別はしていない（記号については次節参照）

『

（1）

Fig．1

一186一Amode1ofvitalityoftrees空中写真判読による有珠山噴火災害一幾志
6・図2樹木活力判読区域図（1978年6月）破線は全降灰積算た
い積等厚線（1977年8月7目〜14日）（熊谷・他1978）
Fig．2

Study area of vita1ity of trees in］une1978．Broken
line shows the thickness of ashes accumulated intheperiodfrom

Aug．7to14．1977．

（）内は次節に述べる調査区域番号で，以下の調査及び判読の結果から図中該当する位置に記入したものである．

3．空中写真の比較判読
1977年10月の調査における被害区分（熊谷・他1980）に基づいて，当時と1978年6月の2時期における樹木の活力（葉量）変化について空中写真の比較判読を行った．その結果を調査区域ごとに次の様式に従って順に述べる．

（i）図2に示す調査区域番号及び調査区域（1977年10月の被害タイプ記号及び被害状況）（調査）1978年6月の地上調査記事．

（判読）1978年6月撮影の空中写真判読記事：樹木活力変化記号．
ここに，樹木活力の変化タイプとして，

一187一

国立防災科学技術セソター研究報告

写真1
Photo．1

火口原内

区域（1）

In

craterthe第24号

1980年10月

写真2 北西外輪山より洞爺湖温泉町
区域（1）（2）（4）（8）basin

Photo．2

Toyahotspringnorth−west

town

outer

from

therim

V1：葉量がやや増加している区域，
Vo：ほとんど変化の認められない区域，

V−1：葉量がやや減少している区域，の3通りを仮定するが，季節的な要因による変動は後に考察し，ここでは一応考慮Lないで判読を進める．なお被害タイプ記号の内，Lは広葉樹をNは針葉樹を表わす．

（1）火口原内及び北西側外輪山（A1L：火山弾によりほとんどの枝葉を失ない，主幹も損傷を受けほぽ枯死状態）（調査）全く枯死状態のままである．
（判読）赤外部の反射は全くなく，全面山肌の反射による青緑色のみである：V。．．

（2）降灰分布の中心線に沿った，外輪山北西側山腹下部，金比羅山，西丸山北東山腹（A・L：枝・主幹部の被害は少なく，主に軽石により全落葉したが枯死状態には至っていない）（調査）樹形はほぼ整っているが，依然として葉はほとんどなく新芽がわずかに認められる程度である．

写真3
Photo．3

南西外輸山上0nthe区域（3）south−westouterrim

写真4
Photo．4

一188一

南東外輪山よりFromthe区域（4）south−eastouterrim空中写真判読による有珠山噴火災害一幾志

写真5西丸山北東山麓
Photo．5

Inthe区域（4）（9）nortトeast

footof

写頁6虻田町塵芥焼却場付近
Nishi−

Photo．6

Alongthe区域（5）nationalroad230

maruyama（判読）優勢な青緑色の中に樹冠の大きな広葉樹が澄色の斑点状に認められる．裸枝カミ多いためところどころに草類がキメの細かい澄黄色を呈し，新葉の判読を困難にしている：Vo．

（3）降灰分布の中心線をはずれた南西側外輪山の稜線沿い（A3L：大形の火山弾により枝・主幹が甚大な被害を受けているが，降灰カミ少ないため緑葉を保持しているものもある）（調査）樹高の大きな樹木ほど幹枝の被害が目立ち緑葉は依然として少ないが，回復途上にあるものと思われ，折れた幹枝にも新芽をつけている．また下層の樹木の活力は盛んでほぽ正常に近いものもある．

（判読）緑葉が淡澄色を示している．前回よりも澄色系の色調を呈す区域がやや広がっているが，これは草類の反射を差引いても，降灰が少ないため特に枝折れのない下層の樹木の活力が著しいためと考えられる：Vユ．

（4）外輪山南東側山腹上部及び西丸山北東山麓（A4L：降灰量は少なく，主として礫による被害で被害部位も葉部に隈られている）（調査）夏季に向っても葉量は依然としてわずかであり，全く着葉していない樹木も相当数存在する．樹種により着葉程度に差がある．

（判読）青〜緑色の中にまだらに赤〜黄色の色調を呈す．裸枝が多いため草類の密な澄黄色が認められる：Vo．

（5）虻田町塵芥焼却場付近のカラマツ若令林（CoN：倒伏）（調査）倒伏してほとんどが枯死したままである．まれに緑葉を保持した木が立っている．

（判読）依然優勢な緑色の領域の中に澄色の木がまぼらに点在．前回よりも明らかに赤外部の反射が増Lているが，大部分が草類の反射と判断される：Vo．
（6）外輸山西側斜面から金比羅山南東斜面（C．L：降灰量が多くシルト質火山灰により倒伏）（調査）樹種により差があるが，倒伏したままかなり着葉している．
（判読）葉量はやや多くなっている．青緑色の中に澄色が点群をなす：Vユ．

一189一国立防災科学技術セソター研究報告第24号

1980年10月（7）外輸山南西斜面（C1L：シルト質火山灰による主幹の倒伏・折損が7割以上）（調査）幹枝が折損し枯死した樹木と，より樹高が低く正常な活力を保つ樹木が混交Lている．

（判読）澄〜黄色の色調が前回に比べより多く一様に分布している：Vエ．

（8）虻田町塵芥焼却場付近及び西丸山北東側山腹の壮令針葉樹林（D1N：降灰深10cm以』
であるが葉量の減少なし）（調査）葉部の活力が低下したままの枝カミ多く見られる．

（判読）くすんだ緑の地に淡澄色の樹形が点在するが，前回よりも明らかに赤外部の反＝射が低下している樹木群が認められる：V−1．

（9）多くの区域（D・N及びD2L：降灰深10cm以下で被害なL．
（調査）正常（判読）濃い赤を呈す：Vo．

4．判読結果の考察
以上，各被害タイプ別に葉量の変化を見てきたが，総じて顕著な変化は検出できなかった．すなわち，活力のあった樹木が冬の間に枯死したというケースはないが，枯れた樹木は枯れたままで，不完全ながら活力のある樹木も依然として正常には程遠い状態である．このことは冬を越し新芽期を過ぎても，樹木の活力の状況カミ前年の秋と変わっていないことを意味している．

ただ，葉量がやや増加していると思われる被害タイプとその区域が，A3Lの（3），CoLの（6），C1Lの（7）に見られるが，これらは広葉樹林であり，わずかながらも平常の季節変化が営まれているものとみられる．

逆に，季節変化があって然るべき広葉樹林であるにもかかわらず，変化の検出されない区
域は，A1Lの（1），A2Lの（2），A4Lの（4）である．（！）と（2）は火山礫の直撃により枯死またはほとんどの木が全落葉Lたままの区域であり，被災後1年問では活力の回復が全く認められないと断定される．

区域（3）と（4）の回復状況の差異は，火砕降下物のちがいによるほか，樹高の分布構成のちがいによるものと思われる．

つぎに，針葉樹林であって，C・Nの（5），D2Lの（9）については有意な変化は認められない．

ここで，D1Nの区域（8）については，葉部の活力が前回より低下しているとの判読結果が出たが，毎木調査を行っていないため断定的なことはいえない．なお熊谷・他（1980）によれぼ，この被害タイプは降灰深！0cm以上の範囲にあり，土壌侵食，病害虫の発生など，降灰の樹木被害に対する問接的な影響が予想されている．また，この区域に限らず，樹木の活力回復を妨げている要因として，亜硫酸ガスの拡散など，その後も継続している火山活動の一190一

空中写真判読による有珠山噴火災害一幾志影響を考えることもできよう．

総じて，樹木活力の回復の度合いは降灰量に関係しており，このことは図2において，調査判読区域と全降灰積算たい積等厚線を比較対照して見ると明白になる．すなわち，やや回復の兆しの見られる区域（3），（6），（7）は降灰量の少なかった区域であり，逆に回復の見られない区域は降灰量の多かった区域である．さらに，区域（3）のように大形の火山弾により幹折れに至る損傷を受けた区域と，区域（2）のように落葉はしたが樹形の整っている区域を比較した場合にも，回復に与える主な要因が降灰量にあることがわかる．

あとがき
1978年6月の現地踏査と空中写真判読により，1977年10月の調査で設定された被害タイプ
別に，葉量を指標とする樹木の活力変化について検討Lた結果，全体的にはこの2時期における顕著な変化は検出できなかった．とくに軽石等によりすべて落葉はしたが樹形の整っている地域において，樹木の活力の回復がほとんど無いという点は注目されよう．他方，局所的に見ると，季節的要因によると思われる葉量の増加が認められ，逆に原因は明らかにできなかったが，葉量の低下が認められる地域があった．そして，これらの被災樹木の回復状況が降灰量と密接に関係していることがわかった．

空中写真判読後の現地再調査は，1978年8月の再噴火による峰灰のため空中写真撮影時と異なる状況となったため行えなかったが，これら樹木の活力変化については今後数年にわたる追跡調査が必要であろう．

ところで，今回の調査以降，上記のように噴煙が2，000〜3，000m以上に達する噴火が数回発生しており，周辺地域にもかなりの降灰があったことを考えると，1978年6月の空中写
真は，有珠山の噴火による一連の災害調査資料として貴重なものといえるであろう．

おわりに，空中写真の判読一般について教示いただいた画像工学研究所の西尾元充氏，有珠現地を案内いただいた火山噴火予知現地総合観測班の斉藤進氏，有珠山の火山活動全般についての教示及び現地調査に協力いただいた当セソター第3研究部の熊谷貞治氏に謝意を表する．

参考文献

熊谷貞治・田中耕平・大八木規夫・清水文健・小池幸男（1978）：1977年有珠山噴火による災害現地調査

報告，主要災害調査，14，1〜70，国立防災科学技術セソター
熊谷貞治・高橋博・大八木規夫（1980）：1977年有珠山噴火による火山噴出物の分布及びその影響について，国立防災科学技術セソター研究速報，第41号，19〜65

諸星敏一・幾志新吉（1979）：リモートセソシソグ画像処理システムの開発に関する研究，国立防災科

学技術セソター研究報告，第22号，131〜144（1980年6月9目
一191一

原稿受理）