P-004
高分解能 SAR による土砂移動モニタリングに関する研究
株式会社パスコ1. はじめに○本田健、吉川和男、柴山卓史

が火口縁まで上昇している状況が確認できる。また当初

火山噴火に伴う現象は多岐にわたる上、広範囲に影響はドーム状に盛り上がっていた溶岩が平たいパンケーキを与える。このため、各種観測によって、火山活動が現在状に変化した状況や、溶岩上の溝地形、陥没地形が確どの様な状況にあるのかを把握することは重要である。今認できる（図 1）。

年 1 月に噴火した霧島山・新燃岳では火口から 4km 以内

また、噴火前の地形データとSAR画像から得た溶岩堆積範囲より、溶岩の噴出量は 1250 万m3と推定された。

が入山規制となり、火山活動の把握に影響を与えた。
そこで、入山規制の影響が無く、天候に左右されない
高分解能 SAR を用いた土砂移動モニタリングを実施し、噴火中の火山への適用について考察した。

4.2 降灰
降灰状況の把握には二時期の重ね合わせ画像を用いた。

2. 対象地域と火山活動の概要

噴火前の12月13日と2 月6 日の画像を比較した結果、新燃岳は宮崎県と鹿児島県の県境に位置する、標高新燃岳山頂付近で後方散乱が増加し、中岳南西斜面や1420.8m の火山である。1959 年の噴火以降は目立った噴東斜面、及び御鉢から高千穂峰山頂付近で後方散乱が火は発生していなかったが、2011 年 1 月 19 日に小規模減少した状況が確認された（図 2）。後方散乱が増加したな噴火が発生した。その後 26 日にはマグマ噴火が発生範囲では、噴石等の粒径の大きな噴出物が堆積したと推し、3 月までに爆発的噴火は 13 回を数えた。

定される。また後方散乱が減少した範囲は、火山灰等の粒径の小さな噴出物が堆積したと推定される。

3. モニタリングの概要
今回モニタリングに使用した衛星画像は TerraSAR-X

4.3 土砂移動状況の StripMap と SpotLight であり、最大空間分解能は土砂移動状況の把握には単画像を用いた。

SpotLight で約 1m である。TerraSAR-X の周回日数を考慮

火山噴火によって発生する災害の一つに、小規模な降し、計 12 時期の SAR 画像をモニタリングに使用した。表雨での土石流災害が挙げられる。実際、雲仙普賢岳では1 に使用した SAR 画像の概要を示す。

火砕流が発生する前に連続雨量 100mm 未満で土石流が発生しており、今回の新燃岳噴火においても土石流災4. モニタリング結果と考察害が懸念された。そこで、SAR 画像により土砂移動のモ4.1 溶岩ニタリングを実施した。

溶岩の噴出状況の把握には単画像を用いた。
最初の噴火直後の画像は撮影できなかったが、1 月 31日の画像では火口湖が無くなり、火口底に溶岩が噴出している状況が確認できる。さらに 2 月6 日の画像では溶岩

2 月 17 日の画像では新燃岳南斜面で斜面崩壊と見られる後方散乱の減少したエリア（影）が確認された。気象庁アメダス観測データによると 17 日未明には降雨が発生していること、鹿児島県が設置した大浪池カメラの映像で表 1 モニタリングに使用した SAR 画像
No.
撮影時刻
入射角
1 2010/12/13 6:19
39.2°
2
2011/1/31 6:27 21.36°
3
2011/2/1
6:10 52.11°
4
2011/2/6
6:19
39.2°
5
2011/2/7 18:10 31.14°
6
2011/2/12 6:10 52.11°
7
2011/2/12 18:18 46.7°
8
2011/2/17 6:19
39.2°
9
2011/2/18 18:10 31.14°
10 2011/2/23 6:10 52.15°
11 2011/3/1 18:10 31.14°
12 2011/3/6
6:10 52.11°

軌道
撮影モード
地上分解能
Descending
StripMap
3.04×3.00m
Descending
StripMap
2.05×2.52m
Descending
SpotLight
1.70×1.55mDescending
StripMap
3.04×3.00m
Ascending High Resoltion SpotLight 1.16×1.17m
Descending
SpotLight
1.69×1.55m
Ascending
SpotLight
1.68×1.65m
Descending
StripMap
3.04×3.00m
Ascending High Resoltion SpotLight 1.16×1.17m
Descending
SpotLight
1.70×1.55m
Ascending High Resoltion SpotLight 1.16×1.17m
Descending
SpotLight
1.70×1.55m- 334 -

備考
噴火前
1/27、1/28、1/30噴火後
2/1（2回）噴火前
2/2（3回）、2/3噴火後
2/11噴火後
2/14噴火後
2/18噴火直前
3/1噴火直前

は 16 日の映像に写っていた積雪が 18 日には消失してい2010/12/13

2011/1/31

2011/2/6©Infoterra GmbH, Distribution [PASCO]©Infoterra GmbH, Distribution [PASCO]

ることから、この影は降雨や融雪による土砂流出の痕跡であると推定される。なおこの崩壊は 2 月 19 日撮影の空中写真でも確認できる（図 3）。
また、各時期共に高分解能 SAR 画像からガリーを判読することできた（図 4）。このように、高分解能 SAR 画像によってガリーの消長が確認できれば、降灰堆積厚の観測地値とモニタリング結果の組み合わせで火山噴出物の堆©Infoterra GmbH, Distribution [PASCO]

図 1 火口内の溶岩の変化積量及び降雨による土砂流出量を把握することが可能と考えられる。

2010/12/13～2011/2/6

後方散乱増加後方散乱減少5. まとめと今後の課題
高分解能 SAR 画像を用いて噴火中の火山を対象に土砂移動をモニタリングした結果、以下の有用な事項が確認された。
・溶岩噴出範囲の推移、及び噴火前の地形データを用いた溶岩噴出量の算出。
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・火山噴出物の範囲、質（粒径）とその推移。
・土砂流出やガリーの範囲とその推移。

図 2 火山噴出物の堆積による後方散乱の変化

また今回モニタリングを実施した結果、以下の課題が2011/2/17確認された。
・降灰堆積量の算出について

2011/2/19

土石流の発生予測には降雨と降灰堆積量のモニ

撮影：株式会社パスコ / 国際航業株式会社

タリングが重要となる。特に後者は噴火が活発な状
況下では現地計測や航空機レーザ計測等の実施が困難であり、衛星による地形計測が期待されている。
NASA では Shuttle Radar Topography Mission としてスペースシャトルにレーダを搭載し、地形計測を実施した。航空機レーザ計測ほどの空間解像度は得ることはできないが、情報が無い災害発生直後の段階では有用な情報源となる。よって、高分解能
SAR においても地形計測に関する技術的課題を早©Infoterra GmbH, Distribution [PASCO]

図 3 新燃岳南斜面で発生した崩壊の状況
2011/3/6

期に解決することが望まれる。
高分解能 SAR は運用が開始されてから間もないため技術的課題がまだ残されている。しかしながら、低コストで頻繁にモニタリングが可能である上、今回のように噴火活動中であっても安全に、且つ安定的にモニタリングすることが可能である。よって、人が立ち入ることができないような大規模災害においても、モニタリングのツールとして今後の活用が期待される。

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図 4 SAR 画像で判読したガリーの例- 335 -