豪雨と地震に伴う阿蘇火山・仙酔峡での斜面崩壊 -UAVとSfM多視点ステレオ写真測量を用いて-

抄録

1．はじめに
阿蘇山・中央火口丘や外輪山の斜面では，豪雨と地震による集団発生的な斜面崩壊が頻繁に起こり（例えば1990年7月， 2001年6月， 2012年7月，2016年4月），地形変化の速い地域である．斜面崩壊発生場所の特徴や，その後の地形変化を明らかにすることは，今後の土砂災害対策や，阿蘇を特徴づける草地景観の保全の観点から重要である．しかしながら，斜面崩壊は深さ数m以下であり，一般的な衛星画像や空中写真では，その空間分解能，撮影頻度およびコストの面で，表層崩壊地やその周辺での時空間的スケールの小さな変化を捉えることは容易でない．一方で近年，無人航空機（UAV）とStructure from Motion（SfM）多視点ステレオ写真測量の技術により，比較的簡易かつ安価に，高精細のオルソ画像や，ポイントクラウド，DSMの取得が可能となった（早川ほか，2016，地形）． そこで本研究では，UAVとSfM多視点ステレオ写真測量を用いて，阿蘇火山・仙酔峡の斜面崩壊地において，高精細な地形解析をおこなった．対象としたのは，2012年7月九州北部豪雨，及び2016年熊本地震に伴う斜面崩壊である．特に，異なる時期のデータを用いて，斜面崩壊の地形的特徴と地形変化に関する解析をおこなった．

2．対象地域と手法
対象地域は，阿蘇火山・仙酔峡の草地斜面（1.0 km²）である．2012年8～9月，2014年8～12月，2015年3月・9月・12月，2016年3月・5月・7月に現地調査，およびUAV，GNSSによる測量をおこなった．取得した低空空撮画像からSfM多視点写真測量を用いて，オルソ画像，ポイントクラウド，DSMを取得した．また2012年以前の地形情報として，航空LiDAR（空間解像度2 m，2004年4月取得）を用いた．

3．結果と考察
空間解像度0.04～0.05 mのオルソ画像と，空間解像度0.1 mのDSMが得られた（図1）．2012年7月九州北部豪雨では，約400箇所の表層崩壊（8.7 ～6,162.2 m²）が発生した．平均崩壊深は0.7 m程度であり，土砂生産量は1.1～1.5 ×10⁵ m³/km²であった．この土砂生産量は，先行研究（宮縁ほか，2004，地形）と比較すると，一桁大きいことが示された． 2016年熊本地震では，仙酔峡の上流域を中心に，約10箇所で斜面崩壊が発生した．2016年3月（地震前）と5月（地震後）のDSMを比較すると，崩壊深は4.0 m程度であった。また，個々の斜面崩壊の体積は3.0×10³ m³ に達し，降雨で発生した崩壊よりも一桁大きかった（図1）．斜面崩壊は尾根付近から発生し，地震と降雨とでは崩壊の発生形態が異なっていた．今後も、継続的なUAVによる画像を取得し，多時期のデータを用いて地形変化と植生変化を定量化することが課題である．