やまなし地球科学研究所だより

この画像解析処理における地形モデルの復元精度はYamanashi Earth Science Institute

4. UAVの利活用

数cm以内の高い精度を保っており、空撮写真の解像度UAVを用いた空撮技術は、今回紹介した法面・崩壊も人物が識別できる程度の高い解像度です。このた地などの災害関連分野以外にも様々な分野において活め、地形モデルから法面形状を詳細に表現した平面用が広がりつつあります。例えば、高画質カメラを搭図、断面図、立面図を作成できるとともに、法面表面載して空撮を行う報道機関や広告業界などの映像関連積や崩壊地における土砂量の推定なども比較的高精度事業はその代表です。建設分野では、撮影した映像をで算出できます。

使った高所構造物の点検業務などに用いられ、専用車

第 2 号 2014 年 10 月

両や交通規制が必要ない簡便な点検手法として注目されています。
また、GPSとの連携により同位置での定点監視が可能である特徴を活かして、森林や河川、海岸での環境モニタリング調査では、経年変化を把握するための調査手法として活用されています。さらに、様々な観測機器を搭載できる利点を活かし、赤外線カメラを搭載しての構造物表面の劣化度状況調査や、電力通信分野では牽引器具を搭載して行う架線作業などにも活用さ
図-1 TINメッシュよる三次元地形モデル(左)と写真合成した地形モデル(右)れています。
今後、UAVの飛行技術の発展に伴い、さらに多くの分野での活用が拡がると期待されています。

富士山の壮麗な姿は湖と一体となれば、そのすばらしさが一層際立ちます。本栖湖から望む富士山の図柄は、今までに何度（堀内太一）も紙幣にもちいられています。

御嶽山の噴火と、いつ噴火してもおかしくない富士山火山灰の健康影響
今年(2014年)の９月に発生した御岳山の噴火では、北杜市など山梨県にも、噴火当日や翌日に火山灰が飛来したことが話題になりました。火山灰とは、火山岩が粉々になった直径２ミリ以下の細かい

先月27日(2014年9月)に山梨県の西方約100kmに位置間隔で噴火を繰り返してきましたが、1707年(宝永4する御嶽山が突然噴火(水蒸気爆発)し、山梨県の西部年)の噴火を最後に約300年間活動を休止しています。

でも降灰が確認されました。

このことが富士山の噴火が迫っている理由の一つと粒子のことです。火山灰は噴火口付近では非常に熱いこともありますが、遠く離れた場所で降り積も一方、「富士山はいつ噴火してもおかしくない」となっています。また、2011年の東日本大震災(M9.0)のるときには冷たくなっています。このため一般的な火山灰では、噴火口近くにおける噴石や火砕流な言われています。昨年11月に富士山と同じ富士火山帯４日後には富士山南西斜面直下でM6.4の誘発地震(静どの場合のように直ぐに大きな犠牲を伴なう事態には結びつきませんが、噴火口から離れた場所で降に属する伊豆・小笠原諸島の西之島新島が噴火し、西岡東部地震)が発生しました。この時は噴火に至りま下する火山灰は、時に健康被害を引き起こす心配があります。

之島と繋がって現在も噴火を続けています。西之島はせんでしたが、世界でM9クラスの地震が発生した場合火山灰の主な健康被害としては、呼吸器系への影響、目の症状、皮膚への刺激などが指摘されてい当初の６倍ほどの大きさ(2014年７月現在)となり排他にその直後から３年ほどの間に必ず近傍の火山が噴火ます。このうち呼吸器系については、火山灰が非常に細かい場合に、呼吸によって肺の奥深くまで火的経済水域も広がりましたが、噴火が絶海の孤島ではしていることからも富士山の噴火が懸念されています

山灰が侵入し、この状況が長く続くと深刻な肺の病気になることがあります。このような健康影響をなく人が居住・活動する地域で起これば災害となって(表-1)。特に1707年の噴火は宝永東海・東南海地震避けるために、防塵マスクを使うことは効果的な対策です。また、火山灰のかけらによってもたらさしまいます。

(M8.6)の49日後に富士山の南東斜面中腹から噴火した

れる目の炎症例として、結膜炎や角膜への悪影響(剥離)などが挙げられます。このような影響を避け富士山は小御岳火山や古富士火山など複数の火山のもので、地震が引き金になったと考えられています。

るために、特にコンタクトレンズを着用している人は、火山灰の多い場合にはコンタクトレンズの使上に形成された火山で、1万年前以降は数10年～100年

その際、宝永火口と呼ばれる山頂よりも大きな噴火口用を避けるなど、注意を払うべきでしょう。火山灰については健康面以外にも、火山灰が降ることに

表 -1 巨大地震発生後の火山の噴火 ( 別冊宝島 2214 より作成 )よって私達の身近な生活面に与える間接的な場合にまで対象を広げると、その影響はさまざまです。

山梨地 球科学研究 所
山梨地球科学研究所〒400-0032 山梨県甲府市中央 3-11-27☎ 055-235-4448
URL http://www.survey.co.jp✉ showa＠survey.co.jp
4

火山の噴火 ( 噴火時期：火山名 )

年

巨大地震

Ｍ

1952

カムチャッカ地震

9.0

翌日：カルビンスキ火山

1957

アンドレアノフ地震

9.1

４日後：ヴィゼヴェドフ火山

1960

チリ地震

9.5

２日後：コルドンカウジェ山

1964

アラスカ地震9.2

２ヶ月後：トライデント山

2004スマトラ沖地震

9.0

４ヶ月後：タラン山

2010

チリ中部地震8.8

１年３ヶ月後：コルドンカウジェ山

３ヶ月以内：ほか２火山

３年後：ベイズアミ火山

１年以内：ほか３火山
２年後：リダウト山

１年３ヶ月後：メラビ山

３年後：ケルート山1やまなし地球科学研究所だよりを形成し、噴煙は偏西風により東方に流され江戸でも万9千年前に噴火した際の厚さ10～10数cmの火山灰数cmの火山灰が積もりました(図-1)。富士山のハザー(AT)が、崖や遺跡調査の発掘現場などでしばしば見つドマップも噴火した際の火山灰などは、富士山から東かっています。特に山梨県に近い御嶽山は、今回の噴方に広く積もると予想されています(2004:富士山火山

火以前にも1979年の噴火では群馬県前橋付近まで降灰防災会議)。

があったほか、1991年と2007年にも小規模な水蒸気爆発をした活動的な活火山です。もし御嶽山が10万年前と同じ規模の大噴火(図-3)をした場合は、今年２月の大雪のように火山灰が降り積り、大雪以上の災害が予想されます。また、大規模な噴火では熔岩流や降灰などによる直接的な被害のほか、大量の噴煙が地球を覆う日傘効果で異常低温となり農作物などにも被害が発生します。1991年のピナツボ火山(フィリピン)の噴火
では、1993年に我が国が冷夏で深刻なコメ不足となり外米を緊急輸入しました。

図 -1 宝永噴火による火山灰の分布と厚さ (cm)( 富士山ハザードマップ検討委員会 )火山噴出物のうち噴煙のように舞い上がった後に降り積る火山灰や軽石、スコリア※)などはテフラと呼ば★

れています。日本で広域に分布するテフラは図-2のとおりで、いずれも偏西風の影響を受けて火口周辺から無人航空機を用いた空撮技術の活用
近年、無人航空機(Unmanned Aerial Vehicle：UAV)大きな危険が伴います。そこで、UAVによる空撮と画はその活用法が注目を集めています。建設現場や環境像解析により、離れた場所から安全に法面形状を計測

調査分野などにおける空撮画像を用いた調査手法や調することにしました。

査対象の3次元解析もその一つです。
1. UAVの特徴

空撮に使用した機体(写真-1)は、全長･全幅110cm、全高46㎝、離陸重量は6～11kg(バッテリー及びセン

UAVは、地上からの電波による遠隔操作やGPS(全地サー搭載時)、動力は8機の電動モーターを搭載、飛行球測位システム)を利用した自動操縦により無人で飛時間は10～15分、最高飛行高度は150～250ｍです(航行するものを指し、一般にラジコン飛行機として知ら空法による制限)。機体下部に搭載するデジタルカメれています。

ラはSONY社製NEX5R(約1610万画素)です。

現在、活用が進んでいるUAVは複数の電動モーター

UAVでの空撮は操縦者と撮影助手の2名で行い、操縦とプロペラを搭載したマルチコプター型の機体が一般者はUAVを法面から30ｍ程離れた空中に浮揚させた的です。その特徴は、①小型・軽量で機動性に優れ後、横方向に移動させます。このとき撮影助手は、搭る、②安定的な飛行が可能(回転翼が4～8枚)、③垂直載カメラからリアルタイムで地上に無線送信される画

離陸・垂直着陸が可能、④ペイロード(積載物)の自由像を確認しながら遠隔操作によって撮影します。この度が高い(デジタルカメラ、各種センサーなどが積載方法で法面上部から順次高度を下げながら150枚撮影可能)などの点が挙げられます。また、有人航空機にしました(写真-2)。

比べ飛行高度が低く、デジタルカメラによる空撮時に甲府 ○はより高解像度での撮影が可能です。

その東方に広く分布しています。このうち山梨県内でこのUAVの特徴である｢機動性｣、｢遠隔操作｣、｢画像は木曽の御嶽山が約10万年前に噴火した際に積もった取得｣が効果的に発揮される事例として、法面保護工

厚さ100cm程度の火山灰(On-Pm1と呼ばれる:写真)や、鹿児島湾北部を火口とする姶良カルデラが2万6千～2

やまなし地球科学研究所だよりが施工された現場での活用事例を以下に紹介します。
図 -3 御嶽山 On-Pm1 の分布と厚さ (cm)
( 町田･新井 2003)

現在、日本には110の活火山があり、世界の陸地の0.25%の日本に世界の活火山の約10%が集中しています。富士山の噴火もさることながら、御嶽山などの大噴火も気になる火山国日本です。(小村寿夫)
写真-2

UAVにて撮影した空撮写真(一部)3. 画像解析と地形モデル★

前述の空撮写真を基に以下の3段階の作業によってコンピュータ上で法面形状を高精度で復元します。

On-Pm1★

写真-1

電動型マルチコプター(DJI社製S1000)

写真韮崎岩屑流の堆積物？

図 -2 日本の広域テフラの分布 ( 町田･新井 2003)

韮崎岩屑流と思われる堆積物を覆う軽石質火山灰からなる On-Pm1( 北杜市高根町 )。
スケールは１ｍ。

※)軽石・スコリア：発泡したマグマが冷え固まった孔隙の多い岩片のうち白っぽいものを軽石、黒っぽいものをスコリアと呼ぶ。

2

まず、撮影された複数の写真を基に画像解析ソフトウェアでの計算によってカメラ位置を求めます。次に、空中三角測量の原理を用いて法面形状を三次元地

2. UAVによる撮影形モデルとして立体化するとともに、地形表面の質感

今回の対象は、甲府市北部昇仙峡地域の幅30ｍ、高を表現するため、撮影した写真を地形モデルに合成しさ40ｍのモルタル吹付工が施工された法面です。一般ます(図-1)。最後に、事前に計測しておいたGCP(地上的に法面保護工は急峻な高所にある場合が多く、崩落基準点)の座標値を設定し測量座標系 へと変換しま

箇所では落石の危険性があるため、人が接近するにはす。

3

やまなし地球科学研究所だよりを形成し、噴煙は偏西風により東方に流され江戸でも万9千年前に噴火した際の厚さ10～10数cmの火山灰数cmの火山灰が積もりました(図-1)。富士山のハザー(AT)が、崖や遺跡調査の発掘現場などでしばしば見つドマップも噴火した際の火山灰などは、富士山から東かっています。特に山梨県に近い御嶽山は、今回の噴方に広く積もると予想されています(2004:富士山火山

火以前にも1979年の噴火では群馬県前橋付近まで降灰防災会議)。

があったほか、1991年と2007年にも小規模な水蒸気爆発をした活動的な活火山です。もし御嶽山が10万年前と同じ規模の大噴火(図-3)をした場合は、今年２月の大雪のように火山灰が降り積り、大雪以上の災害が予想されます。また、大規模な噴火では熔岩流や降灰などによる直接的な被害のほか、大量の噴煙が地球を覆う日傘効果で異常低温となり農作物などにも被害が発生します。1991年のピナツボ火山(フィリピン)の噴火
では、1993年に我が国が冷夏で深刻なコメ不足となり外米を緊急輸入しました。

図 -1 宝永噴火による火山灰の分布と厚さ (cm)( 富士山ハザードマップ検討委員会 )火山噴出物のうち噴煙のように舞い上がった後に降り積る火山灰や軽石、スコリア※)などはテフラと呼ば★

れています。日本で広域に分布するテフラは図-2のとおりで、いずれも偏西風の影響を受けて火口周辺から無人航空機を用いた空撮技術の活用
近年、無人航空機(Unmanned Aerial Vehicle：UAV)

大きな危険が伴います。そこで、UAVによる空撮と画はその活用法が注目を集めています。建設現場や環境像解析により、離れた場所から安全に法面形状を計測調査分野などにおける空撮画像を用いた調査手法や調することにしました。

査対象の3次元解析もその一つです。
1. UAVの特徴

空撮に使用した機体(写真-1)は、全長･全幅110cm、全高46㎝、離陸重量は6～11kg(バッテリー及びセン

UAVは、地上からの電波による遠隔操作やGPS(全地サー搭載時)、動力は8機の電動モーターを搭載、飛行球測位システム)を利用した自動操縦により無人で飛時間は10～15分、最高飛行高度は150～250ｍです(航行するものを指し、一般にラジコン飛行機として知ら空法による制限)。機体下部に搭載するデジタルカメれています。

ラはSONY社製NEX5R(約1610万画素)です。

現在、活用が進んでいるUAVは複数の電動モーター

UAVでの空撮は操縦者と撮影助手の2名で行い、操縦とプロペラを搭載したマルチコプター型の機体が一般者はUAVを法面から30ｍ程離れた空中に浮揚させた的です。その特徴は、①小型・軽量で機動性に優れ後、横方向に移動させます。このとき撮影助手は、搭る、②安定的な飛行が可能(回転翼が4～8枚)、③垂直載カメラからリアルタイムで地上に無線送信される画

離陸・垂直着陸が可能、④ペイロード(積載物)の自由像を確認しながら遠隔操作によって撮影します。この度が高い(デジタルカメラ、各種センサーなどが積載方法で法面上部から順次高度を下げながら150枚撮影可能)などの点が挙げられます。また、有人航空機にしました(写真-2)。

比べ飛行高度が低く、デジタルカメラによる空撮時に甲府 ○はより高解像度での撮影が可能です。

その東方に広く分布しています。このうち山梨県内でこのUAVの特徴である｢機動性｣、｢遠隔操作｣、｢画像は木曽の御嶽山が約10万年前に噴火した際に積もった取得｣が効果的に発揮される事例として、法面保護工

厚さ100cm程度の火山灰(On-Pm1と呼ばれる:写真)や、鹿児島湾北部を火口とする姶良カルデラが2万6千～2

やまなし地球科学研究所だよりが施工された現場での活用事例を以下に紹介します。
図 -3 御嶽山 On-Pm1 の分布と厚さ (cm)
( 町田･新井 2003)

現在、日本には110の活火山があり、世界の陸地の0.25%の日本に世界の活火山の約10%が集中しています。富士山の噴火もさることながら、御嶽山などの大噴火も気になる火山国日本です。(小村寿夫)
写真-2

UAVにて撮影した空撮写真(一部)3. 画像解析と地形モデル★

前述の空撮写真を基に以下の3段階の作業によってコンピュータ上で法面形状を高精度で復元します。

On-Pm1★

写真-1

電動型マルチコプター(DJI社製S1000)

写真韮崎岩屑流の堆積物？

図 -2 日本の広域テフラの分布 ( 町田･新井 2003)

韮崎岩屑流と思われる堆積物を覆う軽石質火山灰からなる On-Pm1( 北杜市高根町 )。
スケールは１ｍ。

※)軽石・スコリア：発泡したマグマが冷え固まった孔隙の多い岩片のうち白っぽいものを軽石、黒っぽいものをスコリアと呼ぶ。

2

まず、撮影された複数の写真を基に画像解析ソフトウェアでの計算によってカメラ位置を求めます。次に、空中三角測量の原理を用いて法面形状を三次元地

2. UAVによる撮影形モデルとして立体化するとともに、地形表面の質感

今回の対象は、甲府市北部昇仙峡地域の幅30ｍ、高を表現するため、撮影した写真を地形モデルに合成しさ40ｍのモルタル吹付工が施工された法面です。一般

ます(図-1)。最後に、事前に計測しておいたGCP(地上的に法面保護工は急峻な高所にある場合が多く、崩落基準点)の座標値を設定し測量座標系 へと変換しま

箇所では落石の危険性があるため、人が接近するにはす。

3

やまなし地球科学研究所だより

この画像解析処理における地形モデルの復元精度はYamanashi Earth Science Institute

4. UAVの利活用

数cm以内の高い精度を保っており、空撮写真の解像度UAVを用いた空撮技術は、今回紹介した法面・崩壊も人物が識別できる程度の高い解像度です。このた地などの災害関連分野以外にも様々な分野において活め、地形モデルから法面形状を詳細に表現した平面用が広がりつつあります。例えば、高画質カメラを搭図、断面図、立面図を作成できるとともに、法面表面載して空撮を行う報道機関や広告業界などの映像関連積や崩壊地における土砂量の推定なども比較的高精度事業はその代表です。建設分野では、撮影した映像をで算出できます。

使った高所構造物の点検業務などに用いられ、専用車

第 2 号 2014 年 10 月

両や交通規制が必要ない簡便な点検手法として注目されています。
また、GPSとの連携により同位置での定点監視が可能である特徴を活かして、森林や河川、海岸での環境モニタリング調査では、経年変化を把握するための調査手法として活用されています。さらに、様々な観測機器を搭載できる利点を活かし、赤外線カメラを搭載しての構造物表面の劣化度状況調査や、電力通信分野
では牽引器具を搭載して行う架線作業などにも活用さ
図-1 TINメッシュよる三次元地形モデル(左)と写真合成した地形モデル(右)れています。
今後、UAVの飛行技術の発展に伴い、さらに多くの分野での活用が拡がると期待されています。

富士山の壮麗な姿は湖と一体となれば、そのすばらしさが一層際立ちます。本栖湖から望む富士山の図柄は、今までに何度（堀内太一）も紙幣にもちいられています。

御嶽山の噴火と、いつ噴火してもおかしくない富士山
火山灰の健康影響
今年(2014年)の９月に発生した御岳山の噴火では、北杜市など山梨県にも、噴火当日や翌日に火山灰が飛来したことが話題になりました。火山灰とは、火山岩が粉々になった直径２ミリ以下の細かい

先月27日(2014年9月)に山梨県の西方約100kmに位置間隔で噴火を繰り返してきましたが、1707年(宝永4する御嶽山が突然噴火(水蒸気爆発)し、山梨県の西部年)の噴火を最後に約300年間活動を休止しています。

でも降灰が確認されました。

このことが富士山の噴火が迫っている理由の一つと粒子のことです。火山灰は噴火口付近では非常に熱いこともありますが、遠く離れた場所で降り積も一方、「富士山はいつ噴火してもおかしくない」となっています。また、2011年の東日本大震災(M9.0)のるときには冷たくなっています。このため一般的な火山灰では、噴火口近くにおける噴石や火砕流な言われています。昨年11月に富士山と同じ富士火山帯４日後には富士山南西斜面直下でM6.4の誘発地震(静どの場合のように直ぐに大きな犠牲を伴なう事態には結びつきませんが、噴火口から離れた場所で降に属する伊豆・小笠原諸島の西之島新島が噴火し、西岡東部地震)が発生しました。この時は噴火に至りま下する火山灰は、時に健康被害を引き起こす心配があります。

之島と繋がって現在も噴火を続けています。西之島はせんでしたが、世界でM9クラスの地震が発生した場合火山灰の主な健康被害としては、呼吸器系への影響、目の症状、皮膚への刺激などが指摘されてい当初の６倍ほどの大きさ(2014年７月現在)となり排他にその直後から３年ほどの間に必ず近傍の火山が噴火ます。このうち呼吸器系については、火山灰が非常に細かい場合に、呼吸によって肺の奥深くまで火的経済水域も広がりましたが、噴火が絶海の孤島ではしていることからも富士山の噴火が懸念されています

山灰が侵入し、この状況が長く続くと深刻な肺の病気になることがあります。このような健康影響をなく人が居住・活動する地域で起これば災害となって(表-1)。特に1707年の噴火は宝永東海・東南海地震避けるために、防塵マスクを使うことは効果的な対策です。また、火山灰のかけらによってもたらさしまいます。

(M8.6)の49日後に富士山の南東斜面中腹から噴火した

れる目の炎症例として、結膜炎や角膜への悪影響(剥離)などが挙げられます。このような影響を避け富士山は小御岳火山や古富士火山など複数の火山のもので、地震が引き金になったと考えられています。

るために、特にコンタクトレンズを着用している人は、火山灰の多い場合にはコンタクトレンズの使上に形成された火山で、1万年前以降は数10年～100年その際、宝永火口と呼ばれる山頂よりも大きな噴火口用を避けるなど、注意を払うべきでしょう。火山灰については健康面以外にも、火山灰が降ることに

表 -1 巨大地震発生後の火山の噴火 ( 別冊宝島 2214 より作成 )よって私達の身近な生活面に与える間接的な場合にまで対象を広げると、その影響はさまざまです。

山梨地 球科学研究 所
山梨地球科学研究所〒400-0032 山梨県甲府市中央 3-11-27☎ 055-235-4448
URL http://www.survey.co.jp✉ showa＠survey.co.jp
4

火山の噴火 ( 噴火時期：火山名 )

年

巨大地震

Ｍ

1952

カムチャッカ地震

9.0

翌日：カルビンスキ火山

1957

アンドレアノフ地震

9.1

４日後：ヴィゼヴェドフ火山

1960

チリ地震

9.5

２日後：コルドンカウジェ山

1964

アラスカ地震9.2

２ヶ月後：トライデント山

2004

スマトラ沖地震

9.0

４ヶ月後：タラン山

2010

チリ中部地震8.8

１年３ヶ月後：コルドンカウジェ山

３ヶ月以内：ほか２火山

３年後：ベイズアミ火山

１年以内：ほか３火山
２年後：リダウト山

１年３ヶ月後：メラビ山

３年後：ケルート山1