ブータンヒマラヤにおける氷河湖決壊洪水でのデータ利用
平成24年9月13日
部署 研究開発部
氏名 冨山 信弘

RESTECにおける山岳氷河・氷河湖監視に関するとりくみ2000 JIC
人 A研
材
育 修を成・交 通し流 た

自主研究（ヒマラヤ・ツォーロルパ氷河湖の拡大）
2001写真測量学会, 2003, 2005 リモートセンシング学会発表など

2006

新技術振興渡辺記念会助成（ブータン・ヒマラヤ）
ヒマラヤ地域における氷河湖モニタリング手法の研究

2007

世界銀行（アンデス）
Technical Assistance and Capacity Building on Satellite-BasedMonitoring of Ground Cover in Andean Glacier Regions for CCIG
Adaptation to Rapid Glacier Retreat in the Tropical Andes Project

2004年1月のアジア太平洋地域宇宙機関フォーラム（APRSAF）にて、日本に対してネパールよりヒマラヤ氷河湖決壊早期警戒システムの構築に関する協力要請。

2009-2011

SATREPS（ブータン・ヒマラヤ）
ブータン・ヒマラヤにおける氷河湖決壊洪水に関する研究

2012
JICA（アルゼンチン・アンデス）

アンデス共同体（ペルー、ボリビア、コロンビア、エクアドル）において、衛星データを用いた氷河湖モニタリング技術への意識の高まり。

ALOS高解像度衛星画像を用いたアルゼ
ンチン・アンデス山岳地帯における氷河台帳作成

2

氷河後退の深刻化
地球温暖化が進むと・・・
冬

降雨
降雪

夏

温暖寒冷この50年ほど，世界各地の山岳氷河の後退・縮小が著しく進んでいる地球温暖化問題との相関
氷河の後退後には氷河湖が生成・拡大

氷河後退

氷河湖

山岳氷河
3

氷河湖面積の時系列変化
1969年12月から2007年1月までの衛星データ（KH-4B, JERS-1, SPOT, RADARSAT,ALOS,）を使用して氷河湖面積の時系列変化を調査[m2]

1400000

y = 28.01x + 192214
21200000

R = 0.6018

1000000
800000600000①
y = 68.609x - 1E+06③

2

R = 0.888②

y = 63.464x - 2E+06
2

R = 0.9167

40000020000001968/6/11 1973/6/10 1978/6/9 1983/6/8 1988/6/6 1993/6/5 1998/6/4 2003/6/3 2008/6/1◆ ①：Raphstreng Tsho
■ ②：Thorthormi Tsho
▲ ③：Lugge Tsho
財団法人 新技術振興渡辺記念会の助成によりH18年度に実施

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氷河湖決壊洪水の危険性
GLOF (Glacier Lake Outburst Flood：氷河湖決壊洪水)

なんらかの理由により氷河湖が決壊し，下流域に洪水が発生すること．通常の洪水と異なり，直近の天候の影響によらず発生する場合が多い

主なGLOFの原因
雪崩

風
氷河モレーンアイスコア
原画出典：氷河湖決壊洪水の危機にさらされるブータン王国－緊急に必要な監視調査－
岩田修二, E-journal GEO vol.2 (1) 2007

①氷河分離などによる水位上昇・大波②雪崩・地滑りによる水位上昇・大波③モレーンの脆弱化
による崩壊④氷塊の融解によるモレーンの低下（水位上昇）

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氷河湖決壊洪水による被害域の推定
Po-chu河川水域（分類処理による抽出）
水位が2m上昇することにより推定される河川氾濫域（DSMによる抽出）

①

①

②

GLOFによる被害のあった橋桁の様子

②

約2m

③③ch
Po

【背景】ALOSパンシャープン画像u

1994年のGLOF被害の様子

6ブータンヒマラヤを対象とした氷河湖インベントリの作成

地球規模課題対応国際科学技術協力（SATREPS） 平成20年度採択研究課題（防災分野）「ブータン・ヒマラヤにおける氷河湖決壊洪水に関する研究」

ブータン全域の95%以上の領域について、ALOSデータによる良好なパンシャープン画像を作成。
7

ブータンヒマラヤを対象とした氷河湖インベントリの作成

地球規模課題対応国際科学技術協力（SATREPS） 平成20年度採択研究課題（防災分野）「ブータン・ヒマラヤにおける氷河湖決壊洪水に関する研究」

ブータン全域の90%以上の領域について、ALOS PRISMデータによるDSMを作成。

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ブータンヒマラヤを対象とした氷河湖インベントリの作成
733 Glacial Lakes in the Inventory

ALOSパンシャープン画像およびPRISMから作成したDSMデータを用いて、ブータン全域を対象に湖を抽出し、次の基準を用いて、氷河に起因しない湖や、決壊による危険度が低い小さな湖を除外してインベントリを作成した。
①氷河の上に形成された湖②湖面積が0.01km2以上③小氷河期モレーンからの距離が2km以内。
結果として、733の氷河湖が抽出され、総面積は約82.5km2であった。

「だいち」(ALOS)データを用いた「ブータン氷河湖台帳」の公開について
http://www.eorc.jaxa.jp/ALOS/bhutan_gli/index_j.htm
地球規模課題対応国際科学技術協力（SATREPS） 平成20年度採択研究課題（防災分野）「ブータン・ヒマラヤにおける氷河湖決壊洪水に関する研究」

9現地調査の実施
衛星画像用のGCP取得

検証用の湖岸線GPS計測①

検証用の湖岸線GPS計測②

Juchudake
Glacier

衛星データによる湖岸線と現地調査による湖岸線の状況の違い
から、氷河湖面積の季節変化が大きいと考えられる。
光学センサでは取得が困難な時期もあるため、SARデータの活用に期待。

衛星データによる湖岸線
現地調査による湖岸線

10ブータンヒマラヤを対象とした氷河湖インベントリの作成
過去に公開されていたICIMOD（The International Centre for Integrated MountainDevelopment）の氷河湖インベント情報よりも大きく改善されている。

地球規模課題対応国際科学技術協力（SATREPS） 平成20年度採択研究課題（防災分野）「ブータン・ヒマラヤにおける氷河湖決壊洪水に関する研究」

11Tshojo氷河湖の出水イベントモニタリング

Tshojo Glacier 2009 GLOF
ater &blew out w

debris?

Lower end of
glacier was
erodedflow
de br i s

Glacier

ic eater3wdoo
Fl mil. m0.5

一般的な氷河湖決壊洪水は氷河の先端で発生することが多いが、Tshojo湖において2009
年に氷河末端から約10km上流にある氷河湖が、突如として消滅する事例が確認された。
出典：「衛星データを用いたブータンTshojo氷河湖の出水イベントモニタリング-氷河上湖の形成から出水、再湛水プロセスまで-」, RSSJ52, Nov. 10, 2011.

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ブータンTshojo氷河湖の消滅確認
Tshojo氷河湖

80 x 90m, dep.20 m
Surrounded by ice cliff
1.4 km from outlet.
100x100m dep. 20m

出典：「衛星データを用いたブータンTshojo氷河湖の出水イベントモニタリング-氷河上湖の形成から出水、再湛水プロセスまで-」, RSSJ52, Nov. 10, 2011.

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ブータンTshojo氷河湖の消滅確認•

SAR画像において、氷河域は明るく氷河湖は暗く見えるため、氷河湖の有無の判読が容易。また、光学センサでの観測が困難な時期でも氷河湖の状況を調べることができる。

7, March, 200923, July, 2009

出典：「衛星データを用いたブータンTshojo氷河湖の出水イベントモニタリング-氷河上湖の形成から出水、再湛水プロセスまで-」, RSSJ52, Nov. 10, 2011.
METI,JAXA

METI,JAXA

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ブータンTshojo氷河湖の消滅確認
衛星画像時系列データより確認された事象•2008年10月頃から氷河湖が形成されている。
•氷河湖の消失はサイクロン「Aila」以前に発生。
•消失後、2010年12月頃から氷河湖が再形成。
•長期にわたって安定して存在する氷河湖もある（赤丸） 2007/03/02 2007/09/02 2007/12/26
Cyclone Aila

Flood event

2008/01/08 2008/04/19 2008/10/20 2009/01/20 2009/03/07 2009/04/24 2009/05/19 2009/07/23

2009/09/07 2009/11/25 2009/12/08 2010/01/17 2010/01/23 2010/03/10 2010/12/05 2011/01/26
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キャパシティビルディング研修◆ハード機器◆・HP Z800/CT Workstation
x3台(Windows XP, Xeon E5504(2.0GHz),
4GB DDR-3 SDRAM, 1TB HDDx2, )・20インチTFT（HP LP2065）
x3台◆ソフトウェア◆・ERDAS IMAGINE Professional
・LPS for IMAGINE・LPS ATE
・ArcViewFL・Spatial Analyst FL

x2
x2
x1
x1
x1

現地技術者らによる、継続的な氷河湖インベントリの更新を目的に、技術研修を実施。
≪主な研修内容≫
ALOS パンシャープン画像作成
ALOS PRISMによる数値表層モデル(DSM: Digital Surface Model)作成
パンシャープン画像およびDSMデータからの氷河湖抽出手順
衛星データ更新による、既存の氷河湖湖岸線情報の更新
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キャパシティビルディング研修
ALOSがすでに運用を停止しているため、代替の衛星データとしてLandsat-7データを用いた解析手法についてもフォローを行っている。

31 2

1

2

3

【参考】LANDSAT-7号 SLC-Offデータサンプル画像について,
RESTECホームページ（ http://www.restec.or.jp/?page_id=13922 、閲覧2012/09/04）

1周期（16日間）で取得された2シーンの同一エリアの画像を用いて、SLC-Offのギャップの影響を低減する手法についても指導。
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まとめと今後の展望
Lunana地域のRaphstreng, Thorthormi, Lugge氷河湖が1960年代から拡大し続けていることを確認するとともに、GLOFが決壊した際の下流被害域を推定することができた。
ブータン全域において、最新の高精度氷河湖インベントリを作成するとともに、現地技術者に対してその技術移転をおこない、良好な関係を継続している。
ブータンヒマラヤで培った氷河湖インベントリ作成技術をアルゼンチンのアンデスの山岳氷河に対しても適用しており、今後も他の地域への展開を。
Tshojo氷河における氷河湖消滅に関する研究、および節変化が確認されたJuchudake氷河の氷河湖、については、継続的な調査を行っていきたい。
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