リモートセンシングとGIS〜地盤変状特定と定量的評価を⽬的とした初動調査⼿法〜
志賀 正崇
⻑岡技術科学⼤学 助教
令和6年能登半島地震被害とその調査から学ぶ〜地震防災に向けた発信・蓄積・教育・技術伝承〜@⼟⽊学会 講堂＋オンライン
2024年5⽉30⽇ 13:10~16:50

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災害調査で利⽤可能な(広義の)リモートセンシング・GIS情報/ 16

地形・地質・地盤情報
衛星写真・SAR
外部
情報

強震動・余震観測データ
航空機 (報道・緊急現況把握)
航空機 (測量)
SNS投稿
発⽣前個
⼈・所
属機
関

地震発⽣

発⽣後1⽇

1週間

1ヶ⽉

地上写真測量・携帯LiDAR
UAV測量・SLAM・RTK-GNSS
現地地盤調査ボーリング、表⾯波、サンプリング

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災害調査で利⽤可能な(広義の)リモートセンシング・GIS情報/ 16

地形・地質・地盤情報
衛星写真・SAR
外部
情報

強震動・余震観測データ
航空機 (報道・緊急現況把握)
航空機 (測量)

SNS投稿
発⽣前個
⼈・所属
機
関

地震発⽣

発⽣後1⽇1週間

1ヶ⽉

地上写真測量・携帯LiDAR
UAV測量・SLAM・RTK-GNSS
現地地盤調査ボーリング、表⾯波、サンプリング

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公的機関・企業の地震災害関連情報の例• 国⼟地理院 / JAXA
• Sentinel Asia
公的機
関• Earth Observatory of Singapore• 学会 / ⼟⽊学会地震⼯学委員会被害調査⼩委員会 / 海岸⼯学委員会・地盤⼯学会・⽇本地理学会• 国⼟交通省 TEC-Force災害時特設ページ• 産業総合技術研究所 地質調査総合センター• 防災科学技術研究所 K-net, Kik-net / 防災クロスレビュー

⺠間企業
S
NS

• 国内測量/航測会社のポータルサイト (国際航業、 パスコ、朝⽇航洋、Axel Globe等)• 国外衛星観測会社のポータルサイト (Maxar社 / Open Data Program, Umbra社 / Open data catalog)• X (旧Twitter)• Instagram• Facebook

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SAR画像について/ 16

出典: 国⼟地理院HP•

SAR⼲渉画像の⾊：ある地点の2時期のSARデータの距離の差から⽣じた位相差•

2地点を⽐較した際の、⾊変化の⽅向と量から相対変位が求まる
出典: 国⼟地理院HP

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SAR画像と現地調査の対⽐ (⽯川県内灘町の例)

SAR画像の局所的な乱れ

SAR解析結果（ALOS-2）解析：国⼟地理院 原初データ所有：JAXA

局所的地盤変状を検討する初動調査においてSAR画像は有効•

地盤変状以外に起因する乱れの成分も含まれるため、GIS上での複合的な検討が必要 (False-positiveには注意が必要)•例) SNS上での投稿位置、旧地形、NGIC等のボーリング柱状図、過去地震での被災形態

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SNS上での投稿の整理

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SNS上での投稿の整理

投稿を横断的に集約し、位置と形態を整理することで初動調査に活かせる

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個⼈・所属組織レベルで可能な現地測量/ 16

初動調査でも定量的なデータ(地形、構造物の外観データ)が取得できたほうがベター 迅速化する復旧・復興プロセスと詳細検討のための現況データ取得のトレードオフ

3次元測量 (点群やメッシュデータの⽣成)

従来の現地測量⼿法• 測量⽤ポールやスタッフを⽤いた⽔準測量

画像ベース• コンベックス等を⽤いた⽔平距離の測量

•

•

⼿法
•

空中三⾓測量, SfM-MVS•

SfM-3DGS

•

NeRF

⽤いる画像
•

航空写真 (国⼟地理院の正射画像) or UAV写真•

地上写真 (Visual SLAM含む)

レーザーベース

両者の利点・⽋点を踏まえた現地測量を⾏う•

航空レーザー測量(ALS, Airborne Laser Scanning)•

地上レーザー測量(TLS, Terrestrial Laser Scanner)•

携帯型レーザー測量(MLS, Mobile Laser Scanner)≒ LiDAR510

3次元簡易測量のモデル化対象と適⽤可能範囲/ 16

モデル化の対象

変位量
or
空間分解能

モデル⽣成⼿法の適⽤可能範囲

空間分解能
斜⾯崩壊・液状化被害

構造物の崩落
・部材破壊

断層変位m

写真測量

m(衛星)

UAV・航空写真測量

TLScm

cm
部材や試料⼨法の推定

構造物の沈下・傾斜

MLS (LiDAR)
斜⾯崩壊mm(残留変形)cmm

ALS

地上写真測量km

空間スケールmmcm

mkm※ これ以外にも費⽤や精度の観点も考慮する必要がある

空間スケール

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使⽤機材の例/ 16•

iPhone

UAV・航空写真測量

地上写真測量MLS (LiDAR)•iPhone•

DJI Mavic Air 2•

Insta360 ONE RS 1-Inch•

DJI Mavic Mini 3 Pro360 Edition

https://www.amazon.co.jp/dp/B087M7Q76R

https://www.apple.com/jp/iphone-15-pro/https://www.insta360.com/jp/product/insta360oners/1inch-360

https://store.dji.com/jp/

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使⽤ソフトウェア・サービス
MLS (LiDAR)/ 16

地上写真測量UAV・航空写真測量

Polycam・Scanniverse (点群処理・メッシュ⽣成)

Metashape・RealityCapture (写真測量・MVS・メッシュ⽣成)

CloudCompare (点群処理)

Blender (メッシュ処理)

QGIS (GISデータ変換処理)

Sketchfab (点群・メッシュの公開)

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初動調査におけるUAV測量の注意点/ 16

発災直後は⾶⾏できない場合がある→緊急⽤務空域の設定


災害等の規模に応じ、捜索、救助等活動のため緊急⽤務を⾏う航空機の⾶⾏が想定される場合に、ドローン・ラジコン機等の⾶⾏が原則禁⽌される空域

公⽰

⽇時

空域の指定範囲

第5号

1/2 12:00

北緯37度以北の能登半島全域の陸域の地上から600mまで

1/5 19:00

第5号 + 七尾市、志賀町及び中能登町は地上から30mのみ
空域外

1/19 21:00

第5号 + 輪島消防署、輪島マリンタウン、野々江総合公園及び鉢ヶ崎総合公園の周辺以
外は地上から30mまでは空域
外

1/26 19:00

輪島消防署及び野々江総合公園の周辺は地上から上の空域が対象
それ以外の空域は地上150m以上の空域が対象

第6号

第8号

第9号

2/14 17:30付けで緊急⽤務空域の指定解除

DIPS・国交省HPを頻繁に確認する必要

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全⽅位カメラを⽤いた簡易写真測量• 細かいディテールは捉えられないものの、数⼗m~数百m程度の変状を⾒る際にはとても有⽤• 事例：珠洲市飯⽥港の護岸変状• 珠洲市内の病院ヘリポート周辺であるためUAVは⾶⾏不可• 護岸のせり出しと背後地盤の沈下が発⽣

UAVが⾶⾏できない地域でも広域かつ⾒逃しの少ない3次元モデル化が可能

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まとめ/ 16• 外部情報について• 地震前からの継続的な地形・構造物・地盤のGISデータ取得• 「⽐較対象がない」という状況を避ける• 無被害地域の定量的な把握• 複数の情報を組み合わせ、GIS上で統合的に運⽤することで、初動調査にも活かすことが可能• 個⼈・組織内でのデータ取得について• 既存の測量⼿法と3次元測量⼿法のハイブリッド• 測量対象と適切なツール選択が重要になる• UAVが⾶⾏できないケースにおいて、地上写真測量(全⽅位カメラも含む)も空間データを取得するには強⼒なツールになりうる816

これから調査に⾏かれる⽅へ/ 16• 災害発⽣前にどのようなリモートセンシングやGISに関する基礎情報があるのか、情報収集を！
• 最低限URLをブックマークするなど• Web上の情報は無くなります• 被害が発⽣していない地域にも⽬を向ける！
• 例) 液状化が発⽣していない地点はなぜそうなのか？
• 将来的な予測で「空振り」の判定を予防する• 過去の調査を整理した形で蓄積し、できる限り公表する• ネット上で得られる情報が全てではない• サンプリング、原位置地盤調査• 地元の⽅との会話• 地域の図書館 (地⽅史、町史、村史など)

ご清聴ありがとうございましたA1

17(参考事例) Virtual Reconnaissance の取り組み/ 16

Virtual Reconnaissance
⽶国StEER(Structural Extreme EventReconnaissance)による組織的なオンライン情報ベースの被害調査の枠組み