陸海を統合した詳細ステレオ画像による南西諸島とその周辺海域の変動地形学的研究

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K01221
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 後藤 秀昭 広島大学, 文学研究科, 准教授 (40323183)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 活断層 / 変動地形 / 海底地形 / 海成段丘 / 数値標高モデル / 地形アナグリフ / GIS / 南西諸島

Outline of Annual Research Achievements

本研究は，海底と陸上の詳細な地形データを用いて海陸を統合したステレオ画像を作成し，変動地形を読み解くことを通して，南西諸島沿岸域の地殻変動様式を検討することを目的としている。海域の測深データを収集・加工するとともに，陸上の詳細な地形データを自ら作成し，南西諸島沿岸域の海陸を統合した地形ステレオ画像を作成するとともに，この画像を変動地形学的に判読・分析して，琉球海溝から沖縄トラフにかけて海陸をまたいだ活構造を明らかにしようとしている。
平成28年度は，SfM-MVS を用いて撮影年代の古い空中写真を用いて陸上地形の地形モデルを作成する方法について検討を行った。地形モデルに地理情報を与えるために行う測量を１周波のGNSS測量機器を用いて四国の中央構造線に沿った変位地形において実施し，地形モデル作成のための準備を行った。また，近年，南西諸島周辺海域においてナローマルチビームを用いて詳細な海底地形計測を広域的に行った産業技術総合研究所の研究チームと打ち合わせと議論を行い，沖縄本島北部周辺から沖永良部島周辺海域の地形データの提供を受けた。
2016年4月に発生した熊本地震に伴って出現した地表地震断層を詳しく調査し，分布と変位量を明らかにするととともに，活断層によって形成されてきた変位地形と比較することを通して，正断層成分を伴う断層地形について検討を行った。島棚周辺に見られる正断層成分を伴う断層地形と比較する際に重要な視点をもたらすものと思われる。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

2016年4月に熊本地震が発生し，1995年の兵庫県南部地震以来，21年ぶりに明瞭な地表地震断層が出現した。この地震断層は正断層性の運動を伴っていることが明らかとなり，明治期以降初めて正断層による地震断層が詳細に記載された。地表地震断層の調査は活断層の作る地形を研究する上で，極めて貴重な研究対象であり，本課題研究で対象としている海底活断層の地形と比較対照させる上でも極めて重要である。人間活動および降雨や動植物の活動の活発な日本においては，地形が消滅する前に，できる限り速やかに地形を記載する必要がある。平成28年度においては，その調査研究を優先し，本研究課題が予定通り進まなかった。

Strategy for Future Research Activity

平成29年度は，SfM-MVS技術と撮影年代の古い空中写真を用いて作成される地形モデルの精度検証を最初に実施する。また，沖縄本島北部周辺から沖永良部島周辺を対象に，国土地理院が1970年代に撮影したカラー空中写真を購入し，SfM-MVSソフトを用いて地形モデルを作成する。モデルに地理情報を与えるために，電子基準点を利用したGNSSによる高精度な測位を行う。沖縄県ではモデルに与える地理情報として国土基本図の利用可能性について検討する。
産業技術総合研究所および海上保安庁等で測深されたデータを可能な限り収集し，加工して DEM に変換する。不足している地域については日本水路協会の等深線データを後藤(2015b)の方法で加工し，沿岸海域のDEMを生成する。
上記の作業で得られた陸上および海底の地形データをを用いて，ステレオ画像(アナグリフ)を作成し，これ用いて活断層図や海成段丘の地形面分類図を作成するとともに，旧汀線高度の測定適所をGIS上に開いたステレオ画像で判読しながら選定し，地形計測を行う。これらを通して海陸を見通した当地域の地形形成史や地殻変動について検討する。

Causes of Carryover

2016年4月に熊本地震が発生し，1995年の兵庫県南部地震以来，21年ぶりに明瞭な地表地震断層が出現した。この地震断層は正断層性の運動を伴っていることが明らかとなり，明治期以降初めて正断層による地震断層が詳細に記載された。地表地震断層の調査は活断層の作る地形を研究する上で，極めて貴重な研究対象であり，本課題研究で対象としている海底活断層の地形と比較対照させる上でも極めて重要である。人間活動および降雨や動植物の活動の活発な日本においては，地形が消滅する前に，できる限り速やかに地形を記載する必要がある。平成28年度においては，その調査研究を優先し，本研究課題が予定通り進まなかった。

Expenditure Plan for Carryover Budget

平成29年度においては空中写真を大量に購入し，現地で測量を行って，地形モデルを積極的に作成し，分析を進める予定である。その際，熊本地震で生じた地震断層の地形と比較を行い，前年度の成果を踏まえた検討を行う。また，研究成果を国内および海外の学術大会において発表し，議論を深める。

Research Products

• [Journal Article] Geomorphic features of surface ruptures associated with the 2016 Kumamoto earthquake in and around the downtown of Kumamoto City, and implications on triggered slip along active faults (2017)
  • Author(s): Goto, H., Tsutsumi, H., Toda, S., Kumahara, Y.
  • Journal Title: Earth, Planets and Space Volume: 69.26 Pages: 1-12
  • DOI: 10.1186/s40623-017-0603-9
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] アナグリフ画像による日本周辺の海底地すべりの判読と分布特性の検討 (2017)
  • Author(s): 森木ひかる，隈元崇，中田高，後藤秀昭，泉紀明，西澤あずさ
  • Journal Title: 海洋情報部研究報告 Volume: 54 Pages: 1-16
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 千島海溝南西部周辺の3D海底地形 (2017)
  • Author(s): 泉紀明，西澤あずさ，堀内大嗣，木戸ゆかり，後藤秀昭，中田高
  • Journal Title: 海洋情報部研究報告 Volume: 54 Pages: 133-152
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Application of UAV Photography to Refining the Slip Rate on the Pyramid Lake Fault Zone, Nevada (2016)
  • Author(s): Stephen Angster, Steven Wesnousky, Weiliang Huang, Graham Kent, Takashi Nakata, Hideaki Goto
  • Journal Title: Bulletin of the Seismological Society of America Volume: 106 Pages: 65-74
  • DOI: 10.1785/0120150144
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] UAVによる空撮とSfM-MVS解析による地表地震断層の地形モデル作成とその精度－2014年11月長野県北部の地震を例に－ (2016)
  • Author(s): 石黒聡士・熊原康博・後藤秀昭・中田 高・松多信尚・杉戸信彦・廣内大助・渡辺満久・澤 祥・鈴木康弘
  • Journal Title: リモートセンシング学会誌 Volume: 53 Pages: 107-116
  • DOI: http://doi.org/10.11440/rssj.36.107
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Surface fault ruptures associated with the 14 April foreshock (Mj 6.5) of the 2016 Kumamoto earthquake sequence, southwest Japan (2016)
  • Author(s): Sugito, N., Goto, H., Kumahara, Y., Tsutsumi, H., Nakata, T., Kagohara, K., Matsuta, N., Yoshida, H.
  • Journal Title: Earth, Planets and Space Volume: 68.170 Pages: 1-8
  • DOI: 10.1186/s40623-016-0547-5
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 四国東部における中央構造線活断層帯の変位ベクトルと変位速度 (2017)
  • Author(s): 後藤秀昭
  • Organizer: 日本地理学会2017年春季学術大会
  • Place of Presentation: 筑波大学
  • Year and Date: 2017-03-29
• [Presentation] Distribution of surface rupture associated the 2016 Kumamoto earthquake and its significance (2016)
  • Author(s): Goto, H., Kumahara, Y., Nakata, T., Tsutsumi, H., Toda, S., Okada, S., Suzuki, Y., Watanabe, M., Ishimura, D., Sugito, N., Matsuda, N., Kagohara, K., Ishiyama, T., Kaneda, H., Kashiwara, S., Tanaka, T., Hirouchi, D., Ishiguro, S., Tanaka, K., Yoshida, H., Takenami, H., Moriki, H., Minota, T.
  • Organizer: American Geophisical Union Fall meeting 2016
  • Place of Presentation: Moscone Center, San Fransisco, USA
  • Year and Date: 2016-12-12
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] 熊本市街地付近の活断層と2016年熊本地震による地表変状 (2016)
  • Author(s): 後藤秀昭・堤浩之・遠田晋次・熊原康博
  • Organizer: 日本活断層学会2016年度秋季学術大会
  • Place of Presentation: 法政大学市ヶ谷キャンパス
  • Year and Date: 2016-10-30
• [Presentation] New Active Tectonic Map of the Kanto Plain Based on Interpretation of Topographic Anaglyphs Covering Inland and Seafloor, Derived Using a Detailed Digital Elevation Model (2016)
  • Author(s): Goto, H.
  • Organizer: Asia Oceania Geosciences Society 2016
  • Place of Presentation: China National Convention Centre, Beijing, China
  • Year and Date: 2016-08-04
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 2016年熊本地震の地表地震断層の分布とその特徴 (2016)
  • Author(s): 後藤秀昭,熊原康博,中田高,石黒聡,石村大輔,石山達也,岡田真介,楮原京子,柏原真太郎,金田平太郎,杉戸信彦,鈴木康弘,竹竝大士,田中 圭,田中知季,堤浩之,遠田晋次,廣内大助,松多信尚,森木ひかる,吉田春香,渡辺満久
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2016年大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ
  • Year and Date: 2016-05-25
• [Presentation] 関東平野の第四紀後期の活構造図ー数値標高モデルによる地形ステレオ画像の判読に基づくー (2016)
  • Author(s): 後藤秀昭
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2016年大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ
  • Year and Date: 2016-05-23
• [Book] 1:25,000都市圏活断層図「鴻巣」 (2016)
  • Author(s): 熊原康博・後藤秀昭・澤 祥・平川一臣・宮内崇裕
  • Total Pages: 1
  • Publisher: 日本地図センター（国土地理院技術資料 D1-No.743）