自然災害科学 J. JSNDS 40 特別号 45 -66（2021 ）干渉 SAR と SfM-MVS 技術による地震に伴う谷埋め盛土造成地の変動の検出と評価
中埜 貴元1・藤原 智1・小林 知勝1

Detection and evaluation of earthquake-induced deformation ofreclaimed valleys using synthetic aperture radar interferometry,
Structure from Motion and Multi-view Stereo technology
Takayuki NAKANO1, Satoshi FUJIWARA1 and Tomokazu KOBAYASHI1
Abstract
Reclaimed valleys may become deformed during large earthquakes. Therefore, inthis study, we examined the validity of the method for extracting the deformed area of thereclaimed valleys where shifts in the landforms occurred during the 2016 Kumamoto and2018 Hokkaido Eastern Iburi earthquakes. The deformation was detected by interferometricsynthetic aperture radar (InSAR), and the validity of the findings were determined bycomparing the results of ﬁeld surveys and distribution maps of the reclaimed valleys that werecreated using the Structure from Motion and Multi-view Stereo (SfM-MVS) technique. Results
showed that in the case of small incident angle of the radio wave, the sites detected as localized
phase change areas or non-interference areas in the SAR interferograms were consistent withthe area of the actual deformation in the reclaimed valleys, indicating the effectiveness ofinterferometric SAR during disaster response after an earthquake at detecting reclaimed valley
deformation. At one site in a reclaimed valley, the degree of change in elevation could be
estimated from the diﬀerence in the digital surface models generated by SfM-MVS techniquefrom aerial photographs taken before and after the earthquake.
キーワード：干渉 SAR，SfM-MVS，地震，谷埋め盛土，滑動的変動
Key words:

SAR interferometry, SfM-MVS, earthquake, reclaimed valley, sliding type deformation

1 ．はじめに盛土造成地は，宅地用地の確保のために丘陵地等

地震に伴う都市域の地盤災害の一つとして，宅で尾根を削り，それにより生産された土砂で谷を地盛土造成地の滑動崩落現象が挙げられる。宅地埋めることで造られた土地であり，特に谷を埋め

1

国土地理院
Geospatial Information Authority of Japan

45

46

中埜・藤原・小林：干渉 SAR と SfM-MVS 技術による地震に伴う谷埋め盛土造成地の変動の検出と評価た箇所（谷埋め盛土）では地震や豪雨に伴い原地

イズは干渉性や変位パターンによって数10 m の盤をすべり面とする盛土土塊の滑動崩落が発生す

サイズが検出できることもあれば，数100 m の大ることがある。崩落までは至らずとも盛土土塊がきさがないと検出できないこともある。東北地方

一体的に変動する場合（滑動的変動）においても，

太平洋沖地震では仙台市を中心に多数の宅地盛土

道路や地下埋設物の破損，不同沈下，家屋等の傾造成地の滑動的変動が生じ（清田・京川，2011；

倒が生じ，被害は大きい。これまでに1978年宮城沖村・他，2011；佐藤・中埜，2011；若松・他，

県沖地震，平成 7 年（1995年）兵庫県南部地震，

2011など），中には変動ブロックの長辺が250 m

平成16年（2004年）新潟県中越地震，平成23年（2011程度に及ぶような盛土も存在したが，本地震は地

年）東北地方太平洋沖地震（以下，「東北地方太平

殻変動量が広域にわたって大きく，局所的な変動

洋沖地震」という）等でこのような現象が発生しの検出に適した干渉 SAR 解析が行われなかったており（釜井・守随，2002；釜井，2005；清田・

ことや，SAR（ALOS）の解像度が不十分だったこ

京川，2011など），平成28年（2016年）熊本地震（以とにより，SAR 干渉画像において宅地盛土造成

下，「熊本地震」という）でも熊本市内や御船町内

地の滑動的変動を示す位相変化は確認されなかっで発生した（上村，2017；橋本・他，2017）。また，

たと考えられる。

平成30年北海道胆振東部地震（以下，「北海道胆振一方，国土地理院が JAXA の ALOS-2データを東部地震」という）では，札幌市清田区において用いて解析した熊本地震における SAR 干渉画像

火山灰質土を用いた谷埋め盛土における液状化や（国土地理院，2016；上芝・他，2016）においてそれに引き続く盛土材の流出現象が，さらに厚真は，宅地盛土造成地において広域の地殻変動を示

町では谷埋め盛土の滑動崩落現象が発生した（地す位相変化の中に，150〜200 m 四方程度の広が

盤工学会・土木学会，2018；飯場・永井，2018；

りをもつパッチ状の非干渉領域が現れ，局所的ななど）。

地盤変動を示すと考えられた（中埜・他，2017；

この宅地盛土造成地の滑動崩落や滑動的変動のNakano et al., 2019）。ただし，これらの事例にお運動様式は，基本的には自然斜面における地すべ

いては，現地で確認された地表変形との対応関係

り運動と同類である。自然斜面においては，地震や実際に盛土土塊（地表）がどのように変動したに伴う地すべり崩落や崩落までには至らない重力のかの検討は十分に行われていなかった。熊本地性の斜面変動が発生する（宇根・他，2008など）。

震以外では，北海道胆振東部地震時の SAR 干渉

この自然斜面における地震時の重力性斜面変動

画像（国土地理院，2018；本田・他，2019）におは，現地に設置された伸縮計，ひずみ計，GNSS

いても，液状化等を起因とする谷埋め盛土造成地などの観測センサーで直接観測される（岡本・他，の流動被害が生じた地域ではノイズ様の非干渉領

2006；中里・他，2006；中村・他，2011）ほか，域が現れ，その周辺の谷埋め盛土造成地において

干渉合成開口レーダ（干渉 SAR）のようなリモーは樹枝状に衛星から遠ざかる変動を示す位相変化

トセンシング技術により検出できることがこれまが確認された（Fujiwara et al., 2019）。これらの地

でに数多く報告されている（宇根・他，2008；佐藤・

点では，現地において地表変形が確認された（宮他，2014；Sato & Une, 2016， 森 下・ 他，2015；

崎・他，2018；横田・他，2019）が，両者の対応

清澤・佐藤，2020など）。一方で，宅地盛土造成

関係の検討は網羅的には実施されていなかった。

地の地震時滑動的変動の干渉 SAR による検出事

このような現象のメカニズムの検討・評価のた例は，これまでほとんど報告されてこなかった。

めには，干渉 SAR 等で変動域や変動量を把握す

SAR 干渉画像において，自然斜面における重るとともに，盛土の空間分布と形状（厚さ，地山

力性斜面変動域は，局所的な位相変化またはノイ

傾斜角等）も把握する必要がある。大規模盛土造

ズ様の非干渉領域として検出されることが多い。

成地の位置と規模の把握手法については，国土交

干渉 SAR で捉えられる重力性斜面変動の空間サ

通省（2015）の「大規模盛土造成地の滑動崩落対

47

自然災害科学 J. JSNDS 40 特別号（2021 ）策推進ガイドライン及び同解説」に示されている

震後の災害対応等での利用を想定し，広域の被災

ように，造成前と造成後の地形データ（DEM）の域における宅地盛土変動被害の迅速な抽出への適差分を取る手法が一般的である。しかし，造成前用性検討を目的とし，熊本地震と北海道胆振東部の DEM を入手あるいは作成することは容易では

地震での事例を対象に，（ 1 ）SAR 干渉画像を用ないケースが多い。一般的に，造成前の地形デー

いた既往研究では報告されていない地点も含む宅

タは，造成前の空中写真を用いた写真測量による

地盛土の滑動的変動箇所の抽出，（ 2 ）抽出され図化，あるいは造成前に作成された旧版地形図のた変動箇所における造成前後の空中写真と SfM-

等高線のマップデジタイズ等で作成されるが，写MVS 技術を活用した盛土分布の把握，（ 3 ）地震

真測量は時間とコストがかかり，旧版地形図は後の現地調査により確認した地表変形箇所と上大都市圏を除いて作成されていない地域が多い。

記（ 1 ），（ 2 ）の比較による，干渉 SAR による宅そ の よ う な 中， 近 年 発 展 の め ざ ま し い SfM ス

地盛土の滑動的変動箇所の検出の妥当性と SfM-

テ レ オ 写 真 測 量（Structure from Motion: SfM 及

MVS 技術を活用した盛土分布との対応関係の検び Multi-View Stereo: MVS; SfM-MVS）技 術 を 用

討を実施した。併せて，条件の揃った熊本地震にいて造成前の空中写真から当時の Digital Suface

ついては，地震前後の空中写真から SfM-MVS 技

Model（DSM）を作成し，フィルタリング処理に術により作成した DSM の比較により，局所的地

より疑似的な DEM として用いることで，精度表変位（標高変化）の様態を明らかにすることで，は劣るものの，盛土分布の概略を迅速に把握す

干渉 SAR では検出できなかった滑動的変動量のることが可能となってきた（Fujiwara et al., 2019;

評価も試みた。

Nakano et al., 2019）。さらに，イベント前後の空撮写真から SfM-MVS 技術によりそれぞれの時点

2 ．対象地震と利用技術の概要の詳細な DSM を作成し，両者の差分を取ること

2. 1

で，イベント前後の地表変位量を把握することも2016年 4 月16日に発生した Mj 7.3の地震を本

熊本地震における地盤災害の概要

可能となっている（Derrien et al., 2015; 石黒・他，

震とする熊本地震では，家屋倒壊や斜面崩壊な

2016；Saito et al., 2018; 内山・須貝，2019など）。

ど，甚大な被害が生じた。この地震に伴う地盤

これは，干渉 SAR により変動量が識別できない

災害としては，旧阿蘇大橋を落橋させた阿蘇カ

場合等に有効と考えられる。ただし，これらの事

ルデラ斜面の大規模崩壊に代表される多くの土例は主に小型無人航空機（UAV: Unmanned Aerial

砂移動現象（国土交通省，2016）や，既知の布田

Vehicle）を用いた低空飛行による空撮画像を用い

川断層及び日奈久断層に沿って出現した地表地たものであり，航空機等のプラットフォームによ

震断層（Shirahama et al., 2016など）によるインフ

り高高度から撮影された空中写真を用いてイベラ等の被害，熊本平野から阿蘇カルデラ内の阿ント前後の地表変位を検出した事例は Derrien et

蘇谷にかけて広域で発生した液状化被害（若松ほ

al.（2015）に限られるうえ，地震に伴う宅地盛土

か，2017）などが注目を集めたが，局所的には本造成地の変動を対象とした事例は確認できていな研究で取り上げる宅地盛土造成地の滑動崩落またい。

は滑動的変動が生じた（上村，2017；橋本・他，

これらの技術を活用することで，大規模な地震2017）。主な宅地盛土被害は，熊本市や御船町，に伴い滑動的変動が発生した宅地盛土の広域的な宇土市，益城町等で発生したが，我々の現地調査

分布や盛土形状を，地震後に迅速に把握すること

では大津町でも確認している。

ができると考えられる。また，地震前の空中写真

ま た， 本 研 究 で 利 用 し た 干 渉 SAR 技 術 に よがあり，地震後にも空中写真が撮影されれば，そり，広域にわたる地殻変動の全容が明瞭に捉えれらの滑動的変動盛土の地表変位量を面的に把握られた（国土地理院，2016）とともに，ローカル

できる可能性がある。そこで本研究では，主に地な地表変位を示す多数の位相変化も捉えられた48

中埜・藤原・小林：干渉 SAR と SfM-MVS 技術による地震に伴う谷埋め盛土造成地の変動の検出と評価（Fujiwara et al., 2016; Fujiwara et al., 2017; Nakano

させる）ことにより，地表の変位（センサーアン

et al., 2019; Fujiwara et al., 2020など）。これらのテナ−地表間の距離変化量）を捉える手法である

ローカルな位相変化は，地震に伴い出現した地表（Hanssen, 2001）。地震を対象とした場合，地震

地震断層のようにテクトニックな応力場の変化に

前後にそれぞれ撮影された SAR 画像を用いて解よって発生する断層運動に伴うもののほか，地震析することにより，地震に伴う地面の動きを捉え動により発生する液状化に伴う沈下や側方流動，ることができる。

自然斜面の重力性変動といったノンテクトニック

衛星に搭載された SAR は，天候に左右されずな地表変位を示すものもあった。これらの位相変夜間でも広範囲（数10 km 〜数100 km の範囲）を化が現れた地点では，実際に道路等のインフラや一度に観測することができ，地上に観測機器の耕作地等に地盤被害が生じた。

設置が不要な点が長所である。 2 枚の SAR 画像を用いる干渉 SAR も同様の長所をもつ。一方で，

2. 2		北海道胆振東部地震における地盤災害の概要

干渉 SAR は GNSS のような連続観測はできず，
観測時期は衛星の回帰周期に限定される（ALOS-2

2018年 9 月 6 日に発生した北海道胆振東部地の回帰周期は14日）。また，干渉 SAR により得ら

震（Mj 6.7）においては，厚真町，安平町，むかれる変動量は衛星と地表間の電波照射方向の一次

わ町を中心とする山間地や丘陵地において斜面崩

元のみであり，通常はその絶対値を得ることはで壊や地すべりが多発し，甚大な被害が生じた（砂きない。さらに，衛星の進行方向（ほぼ南北方向）

防学会，2018；「地震による地すべり災害」刊行の変動は検出できない。

委員会編，2020など）。併せて，札幌市清田区をSAR 画像の空間分解能（地上画素寸法）は SAR中心とした谷埋め盛土造成地においても液状化等

衛星によって様々であるが，本研究で使用したを要因とする盛土の流動現象が生じ，宅地や社

ALOS-2の場合は高分解能モードで 3 m または 6会インフラに甚大な被害が生じた（地盤工学会・

m，広域観測モードで100 m である。干渉 SAR で土木学会，2018など）。厚真町や安平町でも谷埋は，ノイズ低減のためにマルチルック処理が施さ

め盛土造成地の滑動崩落現象が発生し（飯場・永れるため，SAR 干渉画像の空間分解能（干渉画像

井，2018；坪山・他，2020；黒沢・大橋，2020；画素寸法）は，一般的に，元の SAR 画像の地上

倉橋・青木，2020），家屋やインフラに被害が生

画素寸法よりも数倍大きくなる。本研究で用いたじた。これらの土砂移動現象の多くには，広域の高分解能モード（ 3 m）の場合の干渉画像画素寸地形・地質の他に，当該地域に広く分布する火山法は，約11 m となる。さらに，ある広がりをもっ灰質土（テフラ）及びそれを用いた人工地盤が深た変動域を識別するためには，この11 m 四方のく関与していることが指摘されている（廣瀬・他，

ピクセルがある程度まとまって系統的に変化して2018；廣瀬，2020；田近・他，2020など）。

いる必要があり，有意な変動として識別可能な変このほか，札幌市北区・東区や北広島市，苫小

動域の広がりは，概ね100 m 四方以上となる。ま牧市（苫小牧港），厚真町，むかわ町などにおいた，検出できる変動量の下限値は概ね 3 cm であて液状化被害が報告されている（地盤工学会・土る。

木学会，2018；廣瀬・他，2018など）。

干渉 SAR による地震に伴う斜面変動や地盤の側方移動の検出事例は，先述のとおり多数報告さ

2. 3

干渉 SAR 技術の概要と特徴

れているが，宅地盛土造成地の滑動崩落や滑動

干渉 SAR は，衛星等のプラットフォームに搭的変動を対象とした事例は，宮崎・他（2018）や載された SAR センサーにより同じ場所を異なる

Fujiwara et al.（2019），橋本（2019）による報告程

時期に撮影した 2 枚の SAR 画像を用いて，画像度である。

内の対応する各画素の電波の位相差をとる（干渉49

自然災害科学 J. JSNDS 40 特別号（2021 ）2. 4

SfM-MVS 技術の概要と特徴

ムにより高高度から撮影された空中写真を用い

SfM-MVS は，SfM（Structure from Motion）とた 事 例（Derrien et al., 2015; Gomez et al., 2015:

MVS（Multi-view Stereo）という 2 つの技術からNakano et al., 2019; 川又・他，2021）はそれほど成る写真測量技術である。SfM は，ある対象物を多くなく，宅地盛土造成地を対象とした事例はカメラの視点を変えながら撮影した複数枚の画像

Fujiwara et al.（2019）と Nakano et al.（2019）に限から，その対象物の三次元形状とカメラの位置をられる。

同時に復元する手法である（Snavely et al., 2007;
満上，2011など）。この SfM の結果から高密度な3 ．研究対象地域と研究手法

三次元形状を復元する手法が Multi-view Stereo

研究対象地域を図 1 に示す。熊本地震に関連し技術である（Furukawa and Ponce, 2010など）。

た対象地区は，熊本市龍田地区と大津町つつじ台

SfM-MVS は，フリーソフトウェアや安価で使地区，北海道胆振東部地震に関連した対象地区は，

いやすい有償のソフトウェアにより，大半の処理

札幌市清田区里塚地区と同清田地区である。研究を自動的に行うことができる点が利点である。ま

手法を以下に示す。

た，これらのソフトウェアでは，三次元形状（三次元モデル）を復元後に，オルソモザイク画像や三次元地形モデル（デジタル標高モデル：DEM）

3. 1		SAR 干渉画像の判読による盛土造成地の滑動的変動箇所の抽出を生成でき，その地上画素寸法は使用する画像の各地震のケースにおいて，盛土造成地の滑動的

解像度レベルに匹敵する。近年普及が目覚ましい

変動箇所の抽出に用いた SAR 干渉画像群の仕様

小型無人航空機（UAV）による低空空撮画像を用を表 1 に示す。これらの干渉画像を目視で判読し，いれば，センチメートルオーダーの解像度のオル

何らかの局所的な変動を示す位相変化または非干ソモザイク画像や DEM の生成も可能である。

渉領域を抽出した。

一方で，これらの精度は画像（写真）の撮影条
件や処理に使用する地上基準点（Ground Control
Point: GCP）の計測精度に大きく依存し，それら

3. 2		SfM-MVS 技術を活用した盛土分布図の作成の精度を超える成果を得ることはできない。ま上記3.1で抽出した地域において，SfM-MVS 技

た，画像に写っている地物の表面のみが三次元モ術と造成前の空中写真（表 2 ）を用いて，造成前

デル化されるため，空撮画像から得られる DEMの DSM を作成し，フィルタリング処理（一定のは基本的にデジタル表層モデル（Digital Surface

検索範囲内の最小値を取得する処理）とリサンプ

Model: DSM）であり，アスファルト面や裸地以

リング処理により疑似的な DEM を作成した後，外の部分ではフィルタリング処理を施さない限

基盤地図情報 5 m メッシュ標高データから得たり，デジタル地形モデル（Digital Terrain Model:

造成後の DEM と差分を取ることで，盛土分布図

DTM）を得ることはできない。これは，従来のを作成した。造成前の DSM はいずれも0.5 m メッ

DTM 取得手法である航空レーザ計測の場合も同シュで作成し，フィルタリング処理後に 5 m メッ様であるが，航空レーザは光が進入できる樹林下

シュにリサンプリングした。

のデータが得られるのに対し，SfM-MVS では基SfM-MVS 処 理 に は，Agisoft 社 製 Metashape

本的に取得できず，山林域などではフィルタリン

Professional を用いた。SfM 処理における主な設

グ処理を実施しても DTM を得ることは難しい。

定値及び処理後の基準点（GCP）残差を表 3 に示

早川・他（2016）にまとめられているように，す。造成前と造成後の時期では測地座標が異なる

近年，SfM-MVS 技術は地球科学や地形学の分野

が，盛土分布の抽出においては同一地点の標高変で地形及びその変化の計測手法として広く用いら化量を計算する必要があるため，造成前のデーれている。一方で，航空機等のプラットフォー

タの測地座標は造成後の測地座標（JGD2011）と

50

中埜・藤原・小林：干渉 SAR と SfM-MVS 技術による地震に伴う谷埋め盛土造成地の変動の検出と評価同一とした。また，SfM 処理においては基本的に複数点の地上基準点（GCP）を設置する。そのGCP の位置座標はできるだけ正確である必要があるが，現地での測量は時間とコストがかかる。
そこで本研究では，国土地理院の「地理院地図」の標準地図や年代別の写真レイヤを利用し，造成前後で変化していないと推定される目標地物を選定し，造成後の目標地物の位置座標及び標高を地
理院地図上で計測した。そのため，生成される
DSM の位置精度は，地理院地図上での標準地図及び年代別の写真レイヤの位置精度以下となる。
作成した DSM について，検証点を用いた精度検証は実施していないが，表 3 に示したとおり，基図1

研究対象地区準点（GCP）残差の高さ（Z）成分と 3 次元成分のRMSE は，熊本市龍田地区でそれぞれ約0.02 m，0.12 m，大津町つつじ台地区でそれぞれ約0.02 m，0.18 m，札幌市清田区でそれぞれ約0.20 m，0.66

表1

盛土造成地の滑動的変動箇所の抽出に用いた SAR 干渉画像群の仕様

熊本地震
ペア No.

地震前観測日

K1
K2
K3
K4
K5
K6
K7

2016.3.7
2015.2.10
2016.1.26
2015.1.14
2016.3.30
2016.4.15
2016.4.15

地震後観測日 衛星進行方向
2016.4.18
2016.4.19
2016.4.19
2016.4.20
2016.4.27
2016.4.29
2016.4.29

電波照射方向

南行
北行
北行
南行
北行
南行
北行

右
右
左
左
右
左
左

入射角［度］ 垂直基線長［m］
36.3
65.9
43.6
43.0
43.0
32.5
24.5

−124
54
−186
−3
−228
−152
195

盛土造成地の変動
検出の可否
熊本市／大津町
○／○
×／×
×／×
×／×
○／×
○／○
○／○

北海道胆振東部地震
ペア No.

地震前観測日H1

2018.8.23

地震後観測日 衛星進行方向

表2
地区名

2018.9.6

電波照射方向北行

左

入射角［度］ 垂直基線長［m］
43.0

41

盛土造成地の変動
検出の可否○

SfM-MVS 技術を活用した造成前 DEM の作成に使用した空中写真

撮影年月日

写真番号等

枚数

撮影高度［m］

撮影縮尺

カラー種別

熊本市
龍田地区

1967.7.29

MKU676X-C6A-11〜13
MKU676X-C7-8〜11

7

3400

20000

モノクロ

大津町
つつじ台地区

1975.2.26

CKU7422-C40-46〜50
CKU7422-C41-41〜46
CKU7422-C42-39〜45

18

1450

8000

カラー

1961.5.14

MHO613A-C21-5820〜5822
MHO613A-C22-7838〜7847
MHO613A-C23-7808〜7818
MHO613A-C24-7862〜7872

44

1800

10000

モノクロ

札幌市清田区

51

自然災害科学 J. JSNDS 40 特別号（2021 ）

m であった。この基準点残差の RMSE はあくま

た地表変形箇所とを比較し，3.1で抽出した局所

で GCP における誤差を表したもので，DSM 全体

的変動範囲の妥当性を検討した。

の誤差を表したものではなく，全体の誤差はもっ

現地調査は，熊本市龍田地区は2016年 5 月11日
及び2017年 1 月20日，大津町つつじ台地区は2017と大きな値となっていると考えられる。
なお，熊本市龍田地区を含む熊本市の盛土分布

年 1 月19日，札幌市清田区は2019年 7 月 4 日に実図（熊本市大規模盛土造成地マップ）は，熊本地施した。現地調査では，地表変形の有無や変形量

震後の2019年 3 月に熊本市により写真測量の成果の計測を実施した。なお，札幌市清田区についてに基づいて作成・公表されている。また，札幌市

は，調査時期が地震発生から10か月後ということ

清田区における盛土分布図は，北海道胆振東部地もあり，補修作業が進んでいたことから，地震

震発生前の2017年 3 月に札幌市により写真測量の後まもなく調査された，地盤工学会・土木学会

成果に基づいて作成・公表されているほか，主な（2018），青山（2018），パスコ（2018）の調査結果

被害箇所周辺においては，旧版地形図をベースとも利用した。

したデータに基づいた盛土分布図が，地盤工学会・
土 木 学 会（2018）や Konagai et al.（2018）な ど で

3. 4

地震前後の局所的地表変位量の推定

公表されている。その他，滑動崩落現象が発生し熊本地震のケースについては，地震前後の空中た厚真町の盛土分布図も，坪山・他（2020）によ写真（表 4 ）を用いて，SfM-MVS 処理により詳細

り旧版地形図ベースで作成されているが，SfM-

な DSM を作成し，両者を比較することで地震前

MVS 技術を活用した盛土分布図の作成事例は，後の局所的な標高変化量の推定を試みた。DEM

Fujiwara et al.（2019）や Nakano et al.（2019）など，

ではなく DSM を用いたのは，DEM を生成する

わずかである。

ためのフィルタリングが十分に行われなかった場合の影響の方が大きいと考えたためである。ここ

3. 3

現地調査結果との比較

では，盛土造成地における局所的な変位量を抽出

上記3.1で抽出した局所的変動箇所と，上記3.2

するため，地震に伴う広域の地殻変動を除外するで作成した盛土分布図及び現地調査により確認し必要がある。そこで，SfM 処理においては，地震

表3

造成前 DEM 作成時の SfM 処理における主な設定値及び処理後の基準点（GCP）
残差
熊本市
龍田地区

地区名

大津町
つつじ台地区

座標系

JGD2011GCP 数
Alignment
高密度ポイントクラウド

DEM 生成オルソモザイク生成

14

20

精度

最高

品質

最高

37
高
高

フィルタ

強

ソースデータ

高密度クラウド

内挿補間

有効

メッシュサイズ［m］

0.5

サーフェイス

DEM

穴埋め

有効

ピクセルサイズ［m］

GCP 残差（RMSE）
［m］

札幌市
清田区

0.2

X

0.04

0.15

Y

0.12

0.08

1.12
0.17

Z

0.02

0.02

0.20

合計（ 3 次元）

0.12

0.18

0.66

52

中埜・藤原・小林：干渉 SAR と SfM-MVS 技術による地震に伴う谷埋め盛土造成地の変動の検出と評価

表4
地区名

SfM を利用した地震前後の局所的な標高変化量の推定に用いた空中写真
撮影年月日

写真番号等

枚数

撮影高度［m］

撮影縮尺

カラー種別

2008.5.21

CKU20082-C21-26〜30
CKU20082-C22-23〜27
CKU20082-C23-22〜26
CKU20082-C24-21〜26

21

1536

10000

カラー

地震後

2016.4.16

CKU20168-C09-5〜11
CKU20168-C10-5〜11
CKU20168-C11-5〜11
CKU20168-C12-29〜35

28

1646

10000

カラー

地震前

2015.5.5

CKU20152-C2-16〜21
CKU20152-C3-16〜21

12

2355

10000

カラー

地震後

2016.4.16

CKU20167-C5-18〜21
CKU20167-C6-18〜21
CKU20167-C7-18〜20

11

3290

10000

カラー

地震前
熊本市
龍田地区

大津町
つつじ台地区

前後の空中写真において可能な限り同一の GCPな変動を示すと考えられる位相変化または非干渉を使用し，位置座標を地震後に合わせた。それで領域を含む SAR 干渉画像と，同地域で SfM-MVSも生成された地震前後の DSM 間には系統的な位処理を活用して作成した盛土分布図を図 2 に示置ずれが生じたため，対象地域の周辺において局す。図 2 a は対象地域を含む広域の SAR 干渉画像

所的な地表変位が発生していないと推定される複を，図 2 b は対象地域の SAR 干渉画像を，図 2 c

数地点の位置を，DSM と併せて生成したオルソは盛土分布図を示す。図 2 c には，図 2 b の SAR

モザイク画像（0.2 m 解像度）から選定し，それ干渉画像上の位相変化または非干渉領域を示す枠

らの地点を可能な限り一致させるよう，地震前の線と，現地調査で確認した地表変形箇所を重ねてDSM に対してアフィン変換を実施した。なお，

表示している。局所的な位相変化または非干渉領

アフィン変換前の系統的な位置ずれは概ね 1 方向

域は 4 枚の SAR 干渉画像で確認できたが（表 1 ），のシフト（平行移動）であり，アフィン変換によ

ここでは代表的な 1 枚（表 1 のペア K6）を図示しる DSM 値の精度の劣化はほとんどないと考えらた。これらの図から，対象地域には広域的な地殻れる。

変動を示す干渉縞が現れており，その中に見られ

SfM 処理における主な設定値及び処理後の基る局所的な位相変化または非干渉領域は，実際に準点（GCP）残差を表 5 に示す。ここではいずれ

地表変形が生じた盛土部で現れていることが分かも0.2 m メッシュ DSM を生成した。なお，作成る。

した DSM について，検証点を用いた精度検証

図 2 c の南東部，龍田陳内二丁目の宅地区画のは実施していないが，表 5 に示したとおり，基南東部を拡大したもの及び現地写真を図 3 に示

準点（GCP）残差の高さ（Z）成分と 3 次元成分のす。図 3 の中央からやや北西の位置に見られる盛RMSE は，熊本市龍田地区で地震前がそれぞれ

土部は，熊本市の大規模盛土造成地マップにおい

約0.46 m，0.58 m，地震後がそれぞれ約0.50 m，ても谷埋め型盛土として抽出されており，地震後

1.20 m，大津町つつじ台地区で地震前がそれぞれに撮影された空中写真でも開口亀裂が確認でき

約0.09 m，0.57 m，地震後がそれぞれ0.06 m，0.49

た。現地調査時にはブルーシートで覆われていた

m であった。

が（図 3 写真③），盛土斜面下部（東側）の道路脇には斜面の変動を抑止するための土のうが積まれ4 ．結果ており，盛土部が沈下しつつ南東方向に滑動的に

4. 1

変動して開口亀裂が生じたと推測された。この部

熊本地震での事例（1）熊本市龍田地区
熊本市龍田地区において，盛土造成地の局所的分の SAR 干渉画像は局所的な非干渉領域であり，変動方向等の判断はできず，また，盛土の範囲よ53

自然災害科学 J. JSNDS 40 特別号（2021 ）表5

熊本地震前後の局所的な標高変化量の推定用の DSM 作成時の SfM 処理における主な設定値及び処理後の基準点（GCP）
熊本市
龍田地区

地区名

地震前

大津町
つつじ台地区

地震後

座標系
GCP 数

16

Alignment
高密度ポイントクラウド

DEM 生成オルソモザイク生成

地震前

地震後

JGD2011
19

14

精度

最高

品質

最高

フィルタ

弱

ソースデータ

高密度クラウド

内挿補間

有効

メッシュサイズ［m］

0.2

サーフェイス

DEM

穴埋め

有効

ピクセルサイズ［m］

GCP 残差（RMSE）
［m］

20

0.2

X

0.20

0.45

0.46

0.33

Y

0.29

0.98

0.32

0.36

Z

0.46

0.50

0.09

0.06

合計（ 3 次元）

0.58

1.20

0.57

0.49

りもやや広めに現れているが，盛土斜面下部の道側の丘陵斜面にも盛土が抽出されてしまってお路脇に積まれていた土のうの範囲とは整合しており，区別が難しい状況である。この区域は，熊本

り，実際にはこの範囲の斜面ではらみ出しのよう

市の大規模盛土造成地マップでは盛土としては抽な変動が発生した可能性がある。図 3 の中央やや出されていないが，地震に伴う大規模盛土造成地

南東寄りの区画は盛土領域としてはほとんど抽出

滑動崩落防止事業実施箇所として位置づけられてされておらず，熊本市の大規模盛土造成地マップ

おり，上村（2017）では中央西寄りの区画について，

でも盛土としては抽出されていないが，地震に伴新旧地形図の重ね合わせによる定性的な想定盛土

う大規模盛土造成地滑動崩落防止事業実施箇所と範囲と被害の状況が示されている。図の中央東寄して位置づけられており，腹付け盛土となっていり付近の区画では，現地調査によりアスファルトる可能性がある。この地点ではアスファルト道

道路や擁壁，家屋基礎の開口亀裂，家屋の損壊（全路面や擁壁面において，開口幅0.5〜 3 cm 程度の壊・半壊判定家屋）を多数確認した（図 4 写真①

多数の開口亀裂が確認された（図 3 写真①，②）。

〜③）。現地で確認した主な損壊家屋は，盛土・SAR 干渉画像は局所的な非干渉領域を示してお切土境界部に位置するとともに，道路や家屋基礎

り，その領域と亀裂の分布域は整合する。SARの亀裂のほとんどは盛土側が低下する数 cm 〜数

干渉画像からは変動方向は判断できないが，斜面

十 cm の上下変位を伴っていることから，谷埋めの向きから考えると東向きと考えられる一方で，盛土は沈下を伴いつつ造成前地形の谷軸に沿って開口亀裂の走向がほぼ東西方向となっており，南

南東方向に向かって滑動的に変動したと考えられ向き成分も存在することが示唆される。

る。SAR 干渉画像では，衛星から遠ざかる（沈降

図 2 c の中央部付近，龍田三丁目を拡大したも

または東向き）変動を示しているようにも見受けの及び現地写真を図 4 に示す。この区域では図のられるが，断定は難しい。なお，SAR 干渉画像

中央東寄り付近の区画で，北西−南東方向に谷軸

において谷埋め盛土の末端部（谷止め擁壁の西側）をもち，谷止め擁壁を出口とする厚い谷埋め盛土

付近の変動が確認できないのは，この付近は谷埋が抽出されている。また，図の中央西寄りの区画

め盛土の谷頭部付近からの変動が寄り集まる短縮にも盛土を示す範囲が抽出されているが，その南変形場にあたり，地表に現れる変形量が相対的に

54

中埜・藤原・小林：干渉 SAR と SfM-MVS 技術による地震に伴う谷埋め盛土造成地の変動の検出と評価

図 2 （a）熊本市龍田地区を含む広域の SAR 干渉画像（表 1 のペア K6）と（b）龍田地区の SAR 干渉画像及び（c）盛土分布図（背景は「地理院地図」）

小さくなるためと考えられる。中央西寄りの区画

西南西方向の谷軸をもつ規模の大きな厚い谷埋め

は，SAR 干渉画像では変動が検出されていない

盛土が抽出されている。熊本市の大規模盛土造成

うえ，現地調査時は工事中で十分な調査ができな

地マップでもほぼ同じ位置に谷埋め盛土が図示さかったが，上村（2017）の報告によれば，腹付けれているが，我々の盛土分布図よりも東側まで盛形態に近い谷埋め盛土が，南方向に向かって滑動土が抽出されている。この谷埋め盛土域では，図的に変動したと考えられる。

2 に示した SAR 干渉画像ではそれほど明瞭では

図 2 c の北部，兎谷三丁目を拡大したもの及びないが，表 1 の K7のペアなどにおいて明瞭な位

現地写真を図 5 に示す。この区画では，東北東−

相変化が現れており，衛星−地表間の電波照射方

自然災害科学 J. JSNDS 40 特別号（2021 ）

図355

図 2 c の龍田陳内二丁目の宅地区画の南東部を拡大したもの及び現地写真。写真①：道路を横断する亀裂群。写真②：道路から擁壁下部へつながる開口亀裂。写真③：開口亀裂が生じて立ち入り禁止となっている状況。亀裂にはブルーシートがかけられている。

56

図4

中埜・藤原・小林：干渉 SAR と SfM-MVS 技術による地震に伴う谷埋め盛土造成地の変動の検出と評価

図 2 c の龍田三丁目を拡大したもの及び現地写真。写真①：住家の駐車場のコンクリート敷き部の開口亀裂。南側が 2 cm 程度低下。写真②：南東側が低下することで生じた住家周囲の擁壁及びブロッ
ク塀の変形。見かけ低下量は最大で10 cm 程度。写真③：南東側が低下することで生じた住家周囲の擁壁及びブロック塀の変形。見かけ低下量は最大で20 cm 程度。塀の背後の住家も大きな被害を受け，取り壊し中であった。

向で最大 5 〜 6 cm 程度の衛星から遠ざかる（沈の変動方向と調和的であることから，谷埋め盛土

降または西向き）変動が読み取れる。現地調査での滑動的変動が生じたと考えられるが，これら以は，ほぼ南北方向に走るアスファルト道路及びそ外には明瞭な地表変形は確認できず，検討の余地の側溝における南下がり 3 cm の上下変位（図 5が残る。

写真①，②）とグラウンドにおける南側沈下を伴う開口亀裂，及び区画南縁に沿ったほぼ東西方向（2）大津町つつじ台地区に走る道路の補修痕跡を確認した。いずれの地表

大津町つつじ台地区を含む広域の SAR 干渉画

変形（及びその痕跡）も谷埋め盛土の境界部に位像を図 6 a に，そのうちの対象地域を拡大した

置し，SAR 干渉画像における沈降または西向き

SAR 干渉画像を図 6 b に，盛土分布図を図 6 c にの変動も，造成前地形から想定される谷埋め盛土示す。図 6 c には，図 6 b の SAR 干渉画像上の位

自然災害科学 J. JSNDS 40 特別号（2021 ）

図557

図 2 c の兎谷三丁目を拡大したもの及び現地写真。写真①：アスファルト道路及びその側溝を横切る
南下がり 3 cm の上下変位の補修痕。写真②：写真①の上下変位を東側から撮影。

相変化領域を示す枠線と，現地調査で確認した地及び向きの判断は難しいが，衛星から遠ざかる（沈表変形箇所及び家屋状況を重ねて表示している。

降または西向き）変動を示していると考えられる。

局所的な位相変化は 3 枚の SAR 干渉画像で確認

その範囲は東西方向の谷軸をもつ谷埋め盛土部にできたが（表 1 ），ここでは代表的な 1 枚（表 1 の位置し，その縁辺部で実際に地表変形が生じたこ

ペア K1）を図示した。

とが分かる。谷埋め盛土の末端部（造成地西側のこの造成地では，東西方向の谷軸をもつ谷埋め谷の出口部分）は背の高い擁壁となっており，集

盛土と，そこから分岐した北西−南東方向の谷軸

水桝との接合部分が最大 8 cm 西側へはらみ出しをもつ谷埋め盛土が確認できる（図 6 c）。SAR 干ていた（図 6 写真①）。宅地部分では谷埋め盛土

渉画像（図 6 b）における局所的な位相変化領域は，領域及び位相変化領域の縁辺部でアスファルト道

範囲が狭く変動量も小さいことから，その変動量

路の開口亀裂（図 6 写真②）や家屋の損壊・撤去

58

中埜・藤原・小林：干渉 SAR と SfM-MVS 技術による地震に伴う谷埋め盛土造成地の変動の検出と評価

図 6 （a）大津町つつじ台地区を含む広域の SAR 干渉画像（表 1 のペア K1）と（b）つつじ台地区の SAR 干渉画像及び（c）盛土分布図（背景は「地理院地図」）。写真①：谷埋め盛土の末端部（造成地西側の谷の出口部分）擁壁と集水桝との接合部における最大 8 cm 西側へのはらみ出し。写真②：宅地内のア
スファルト道路の開口亀裂。写真③：熊本地震によるものか経年の圧密沈下によるものか不明な，道路面のわずかな沈下。

59

自然災害科学 J. JSNDS 40 特別号（2021 ）が確認された。ただし，道路の開口亀裂の一部は

表変形（道路や空地における亀裂，路面の変形等）

谷埋め盛土部の圧密沈下等により熊本地震前からとが整合していることが確認できた。

生じていた可能性もある．また，熊本地震によっ

現地調査で確認した地表変形の形態からは，変て生じたものか経年の圧密沈下によるものかは不動方向を明確に判断することはできないが，SAR

明であるが，位相変化領域の中心部付近を横切

干渉画像における位相変化領域は，衛星から遠ざる道路面がわずかに沈下していた（図 6 写真③）。

かる（沈降または西向き）変動を示しており，造開口亀裂は上下変位や横ずれを伴っておらず，変成前地形などから谷埋め盛土部は全体的に沈下し位量や向きは識別できないが，地表変形や家屋被たと推察される。なお，特に被害の大きかった清

害の分布及び造成前地形から，谷埋め盛土は若干

田区里塚一丁目付近の SAR 干渉画像は非干渉領の沈下を伴いつつ西方向に変動したと考えられ域となっており，地表の変形量が大きかったことる。この変動様態は SAR 干渉画像から判断されと整合する。

る変動と整合する。
（2）札幌市清田区清田地区
4. 2

北海道胆振東部地震での事例（1）札幌市清田区里塚地区

札幌市清田区清田地区における SAR 干渉画像と盛土分布図を図 8 に示す。図 8 b の盛土分布図

札幌市清田区里塚地区における SAR 干渉画像には，図 8 a の SAR 干渉画像上の位相変化領域と盛土分布図を図 7 に示す。図 7 b の盛土分布図

を示す枠線と，現地調査で確認した地表変形箇所には，図 7 a の SAR 干渉画像上の位相変化領域

及び地盤工学会・土木学会（2018），青山（2018），

及び非干渉領域を示す枠線と，現地調査で確認しパスコ（2018）による主な地表変形箇所を重ねてた地表変形箇所及び地盤工学会・土木学会（2018），

表示している。SAR 干渉画像は，先述の里塚地

青山（2018），パスコ（2018）による主な地表変形区と同じものである。

箇所を重ねて表示している。本地区を含む SAR
干渉画像は 1 枚のみであった。

本地区においても先述の里塚地区と同様に，樹枝状の谷埋め盛土部において SAR 干渉画像の位

この地区では，Fujiwara et al.（2019）が指摘し相変化あるいは非干渉領域が現れている。非干渉

たとおり，樹枝状の谷埋め盛土部において SAR

領域の抽出基準は，図 7 と同様である。図 8 b に

干渉画像の位相変化あるいは非干渉領域が現れ示すとおり，現地で確認された地表変形箇所は盛ている。これらのうち非干渉領域は，Fujiwara et

土領域及び位相変化領域の内部あるいは縁辺部でal.（2019）で示された手法と同様，正規化コヒー

発生したことが分かる。既往報告では，被害の大レンス変化量（地震を挟まない期間の干渉画像のきかった清田区清田六条二・三丁目付近や清田区

コヒーレンス値を基準とした地震を挟む干渉画像

清田七条二・三丁目付近で亀裂や陥没，道路の波のコヒーレンス値の変化量）を参考に，SAR 干渉

打ち等の地表変形や家屋被害（傾斜，沈下）が確

画像において面積が概ね 1 ha 以上のノイズ様の認されていたが，我々の調査により，清田区清田

範囲を判読することで抽出した。図 7 b に示すと

七条一丁目付近や清田八条二丁目付近においており，現地で確認された地表変形箇所等を重ねる

も，盛土領域及び位相変化領域と地表変形（路面と，主な変形は盛土領域及び位相変化領域の内部の亀裂，陥没，短縮変形等）との整合を確認した。

あるいは縁辺部で発生したことが分かる。既往報

SAR 干渉画像における位相変化領域は，衛星

告では，特に被害の大きかった清田区里塚一条一から遠ざかる（沈降または西向き）変動を示して丁目付近を中心に，清田区美しが丘三条六丁目

おり（図 8 a），造成前地形などから谷埋め盛土部などで地表変形や家屋被害が確認されていたが，は全体的に沈下したと推察される。造成前地形の我々の調査により，清田区里塚三条五丁目や里塚谷の出口付近では青山（2018）やパスコ（2018）に霊園においても，盛土領域及び位相変化領域と地より短縮変形も確認されており，谷埋め盛土が下60

中埜・藤原・小林：干渉 SAR と SfM-MVS 技術による地震に伴う谷埋め盛土造成地の変動の検出と評価

図 7 （a）札幌市清田区里塚地区における SAR 干渉画像（表 1 のペア H1）と（b）盛土分布図（背景は「地理院地図」）。写真①：里塚霊園内で確認した芝地の亀裂。土のうが積まれている箇所が亀裂の位置。

流側あるいは谷軸側に向かって変動したことも伺

4. 3える。なお，被害の大きかった清田区清田六条二・熊本市龍田地区及び大津町つつじ台地区におい地震前後の局所的地表変位量

三丁目付近の SAR 干渉画像は非干渉領域となって，地震前後の空中写真それぞれについて SfM-ており，地表の変形量が大きかったことと整合す

MVS 処理により詳細な DSM を作成し，両者のる。

差分を取ることで，局所的な標高変化量の推定を試みた。これらのうち，有意と思われる標高変化が抽出できた熊本市龍田地区龍田三丁目（図 4 の自然災害科学 J. JSNDS 40 特別号（2021 ）

61

図 8 （a）札幌市清田区清田地区における SAR 干渉画像（表 1 のペア H1）と（b）盛土分布図（背景は「地理院地図」）。写真①：清田区清田八条二丁目で確認した変形した道路の補修痕。複数回補修された痕跡を確認。北西側が低下。

区域）の結果を図 9 に示す。図 4 の範囲のうち，現地調査により 1 m 以上の標高低下は想定され東側の盛土部を拡大表示している。なお，使用しないことから，標高変化が 0 〜− 1 m の領域をた DSM のメッシュサイズは0.2 m であるが，図表示した。家屋の周囲を中心にノイズ的な標高変9 では細かなノイズ低減のため， 5 × 5 メッシュ

化箇所が多く現れているが，谷埋め盛土領域におの範囲でのフォーカル統計（平均化）処理を実施

いては道路や空地において 0 〜0.5 m 程度の標高した結果を示している。ここでは基本的に標高が低下領域が広がっている。現地調査でも盛土領域

低下（沈下）する地表変位が発生するとともに，の数 cm 〜数十 cm の沈下を確認しており，谷埋62中埜・藤原・小林：干渉 SAR と SfM-MVS 技術による地震に伴う谷埋め盛土造成地の変動の検出と評価

熊本地震のケースを見ると，入射角が43度を超えるような場合には検出できず，それよりも小さい
場合は検出できる傾向が示唆される。入射角が小さいということは，地面に対してより垂直に近い
角度で電波が照射されていることになるが，熊本地震の事例の谷埋め盛土の谷軸の多くが東西方向であること及び電波の照射方向が概ね東西方向であることを考えると，今回の事例で検出された谷
埋め盛土の変動方向は水平成分（すなわち東西方
向の変位）よりも上下成分の寄与が大きいことを図9

熊本市龍田地区龍田三丁目の盛土部分の地震前後の標高変化量。0.2 m メッシュ
DSM を 用 い た 標 高 変 化 量 図 に 対 し て，
5 × 5 メッシュの範囲のフォーカル統計（平均化）処理を施した。

示していると言える．なぜならば，水平成分が卓越していれば入射角が大きくても感度が十分であり，検出できるはずだからである．ただ，橋本・他（2017）が報告した熊本地震に伴う御船町や宇土市の宅地盛土の変動箇所や，飯場・永井（2018）

め盛土の滑動的変動による沈下を捉えたものと考などが報告した北海道胆振東部地震に伴う厚真町えられる。

の宅地盛土での変動箇所では，どの干渉画像においても同様の変化は検出されなかった。これらの5 ．干渉 SAR による盛土変動検出の妥当性の考察

要因としては， 2 枚の SAR 画像の観測条件や対象地域の地形・土地被覆状態，盛土変動様態や周4.1節で示したとおり，熊本地震の事例では，辺の地盤変動状況など，様々な要因が考えられ，地震に伴い変動した谷埋め盛土部は SAR 干渉画

特定することは困難である。さらに，盛土造成地

像において局所的な非干渉領域あるいは位相変化などとは関係ないと思われる場所においても類似領域として検出された。それらの大半は非干渉領

した局所的な非干渉領域が現れるケースもあり，域であり，SAR 干渉画像からは明確な変動量やSAR 干渉画像から盛土変動箇所を判読・抽出す

変動方向を推測することはできなかったが，大津るには一定の判断能力が必要となる。

町つつじ台地区の事例では現地調査や造成前地形

以上のように，①すべての盛土変動域が検出でから想定される谷埋め盛土の変位様態と SAR 干

きるとは限らない，②すべての SAR 干渉画像で渉画像の位相変化から推定される変動様態が整検出できるとは限らない，という制限はあるもの合していた。4.2節で示した北海道胆振東部地震の，主な宅地盛土の変動は実際に検出できておの事例では，干渉 SAR により谷埋め盛土の変動

り，発災後の災害対応における広域の地震被災域（沈下）を広域的に検出できたことは，Fujiwara etからの盛土変動被害箇所の抽出という点では，干al.（2019）などの既往研究や本研究における盛土

渉 SAR は有効なツールと言える。

分布と現地調査結果との比較から明らかである。
以上の両地震の事例を踏まえると，干渉 SAR に

6 ．SfM-MVS 技術による盛土変動量の評価

より地震に伴う宅地盛土の変動の検出が可能であ4.3節で示したとおり，条件の揃った熊本地震

ると言える。

の 事 例 に お い て， 地 震 前 後 の 空 中 写 真 と SfM-

一方で，この局所的な位相変化領域あるいは非MVS 技術を活用して，盛土の変動量（標高変化量）

干渉領域は，地震前後の SAR 画像によるすべてを推定した結果，熊本市龍田三丁目の区画においの SAR 干渉画像で確認できたわけではなく，検ては，ノイズが多いものの，谷埋め盛土の滑動的

出されなかった画像も存在する（表 1 ）。表 1 の変動に伴う沈下を捉えたと考えられる標高低下域

63

自然災害科学 J. JSNDS 40 特別号（2021 ）が抽出できた。

謝辞

一方で，同程度の沈下が発生したと考えられる

ここで使用しただいち 2 号の原初データの所有

熊本市龍田陳内二丁目においては，有意な標高低

権は JAXA にあります。これらのデータは，だい下を示す結果は得られなかった。これは，数 cm

ち 2 号に関する国土地理院と JAXA の間の協定及〜数十 cm レベルの標高変化は，高高度から撮

び地震 SAR 解析 WG の活動に基づき提供されま

影された空中写真を用いた SfM-MVS 処理によるした。

DSM の差分により検出するには，精度的に限界に近いことを示していると考える。これは，表 5

引用文献に示したとおり，SfM 処理時の基準点残差の高さ

青山雅史：平成30年北海道胆振東部地震による札幌
市 清 田 区 の 宅 地 地 盤 被 害，2018．http://www.
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Gomez, C., Y. Hayakawa and H. Obanawa: A study（Z）成分が10〜50 cm 程度であることとも調和的である。

7 ．まとめ熊本地震と北海道胆振東部地震に伴い発生した谷埋め盛土造成地の滑動的変動について，干渉SAR による変動域検出の妥当性を，SfM-MVS 技術を活用して作成した盛土分布図と現地調査結果とを照合しながら検討した。その結果，SAR 干渉画像で局所的な位相変化領域または非干渉領域
として検出された箇所は，実際に滑動的な変動が生じた谷埋め盛土域と整合し，干渉 SAR による盛土変動域検出の有効性を示すことができた。また，一部の区域においては，地震前後の空中写真
から SfM-MVS 技術により作成した DSM の差分
から，盛土の変動量（標高変化量）を推定することができた。これらから，少なくとも干渉 SAR
による谷埋め盛土造成地の地震時変動域の検出と SfM-MVS 技術を活用した盛土分布図の作成は，地震後の迅速な災害対応等に寄与できると考える。
一方で，干渉 SAR による盛土変動域の検出は，観測条件や場の条件によっては適用できないこと，また，地震前後の空中写真から SfM-MVS 技術により作成した DSM の差分による盛土の標高変化量の推定は，数十 cm 以上の標高変化が発生したケースでないと明瞭には実施できない，という限界も示された。今後は，検出条件の調査も含めて，より精緻な解析方法の検討や手順のマニュ
アル化を試みたい。

64

中埜・藤原・小林：干渉 SAR と SfM-MVS 技術による地震に伴う谷埋め盛土造成地の変動の検出と評価

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（投 稿 受 理：令和 3 年 3 月29日
訂正稿受理：令和 3 年 7 月 2 日）

旨

大規模な地震が発生した際には，宅地造成地における谷埋め盛土造成地などが滑動的に変動することがある。本研究では，2016年熊本地震と2018年北海道胆振東部地震に伴い発生した谷埋め盛土造成地の滑動的変動について，干渉 SAR による変動域検出の妥当性を，SfM-MVS 技術を活用して作成した盛土分布図及び現地調査結果と照合しながら検討した。その結果，SAR
電波の入射角が小さい場合の SAR 干渉画像において局所的な位相変化領域または非干渉領域が検出され，その箇所は実際に滑動的な変動が生じた谷埋め盛土域と整合し，主に地震後の災害対応時における干渉 SAR による盛土変動域検出の有効性を示すことができた。また，一部の区域においては，地震前後の空中写真から SfM-MVS 技術により作成した DSM の差分から，盛土の変動量（標高変化量）を推定することができた。