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2019 年度 実績報告書

分布型水土流出モデルの長期解析に基づく流木被害軽減のための森林管理手法の検討

研究課題

研究課題/領域番号 18H03957
研究機関東京大学

研究代表者

堀田 紀文  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (00323478)

研究分担者 ゴメス クリストファー  神戸大学, 海事科学研究科, 教授 (20800577)
廣嶋 卓也  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (40302591)
甲斐田 直子  筑波大学, システム情報系, 准教授 (60456704)
鈴木 拓郎  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (60535524)
加藤 顕  千葉大学, 大学院園芸学研究科, 准教授 (70543437)
早川 裕弌  東京大学, 空間情報科学研究センター, 准教授 (70549443)
芳賀 弘和  鳥取大学, 農学部, 准教授 (90432161)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード流木災害 / 土石流 / 土壌浸食モデル / 土砂災害対策 / 防災意識
研究実績の概要

引き続き各地での調査を実施した.福岡県朝倉市では,2017年九州北部豪雨災害で発生した流木の流域内での分布状況を調査したうえで,植栽木の大きさや形状が流木の到達範囲にどのように影響するかの検討を行った.その他,土石流や土砂流出の発生した複数の森林域でも継続的に調査を実施した.
土壌侵食モデルであるGeoWEPPの適用にあたっては,数値標高モデル(DEM)から得られる河道網の形状が土壌侵食モデルによる計算結果に大きく影響する一方で,実態と同じ河道網が再現される限りDEMの解像度によらず同程度の計算結果が得られることを見出した.また,短期計算と長期計算との比較から,前年度得られた河道部分での土砂流出の影響をより詳細の検討に加えて,土砂生産源と河道の間の地表条件を適切に評価することが再現性の向上に繋がることを見出した.
粒子法を用いた土石流計算では,流木の混在した条件下での計算に成功した.前年度に実施した水路実験の再現に成功し,流域内での流木の分布を予測するための準備が整った.
また,流木災害に関する動画を作成したうえで,都市圏の住民を対象とした防災行動の負担感に関するアンケート調査を実施した.災害への備え方を調べる面倒さ,日常生活の時間を割いて備える面倒さが主な阻害要因となり,非金銭的負担感が自助・共助実践に負の影響を与えることが明らかとなった.流木災害のような広域災害において,被害予測の可視化だけでは不十分であり,どのように広報・普及するか,という点が課題となる.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

本研究の技術的な中心課題は山地流域における長期的な水・土流出をモデルによって再現し,その上で,崩壊の発生による流木供給,土石流による流木の移動を個別の検討することにある.分布型の水・土流出モデルの選定と適用性の検証は昨年度より順調に進んでいたが,技術的なハードルが高いと考えていた粒子法による流木混じり土石流の計算が可能になったため,研究全体の見通しがついた.また,本研究によって得られた成果を社会実装するうえでの課題についても現段階で一定の知見を得られており,全体を通して順調な進捗だと考えている.

今後の研究の推進方策

引き続きデータの蓄積,現地調査を実施しつつ,モデルの開発と検証を進める.

  • 研究成果

    (32件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 3件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 9件)

  • [雑誌論文] Towards Spatially Explicit Quantification of Pre- and Postfire Fuels and Fuel Consumption from Traditional and Point Cloud Measurements2020

    • 著者名/発表者名
      Hudak Andrew T、Kato Akira、Bright Benjamin C、Loudermilk E Louise、Hawley Christie、Restaino Joseph C、Ottmar Roger D、Prata Gabriel A、Cabo Carlos、Prichard Susan J、Rowell Eric M、Weise David R
    • 雑誌名

      Forest Science

      巻: 66 ページ: 428~442

    • DOI

      10.1093/forsci/fxz085

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Quantifying fire trends in boreal forests with Landsat time series and self-organized criticality2020

    • 著者名/発表者名
      Kato Akira、Thau David、Hudak Andrew T.、Meigs Garrett W.、Moskal L. Monika
    • 雑誌名

      Remote Sensing of Environment

      巻: 237 ページ: 111525

    • DOI

      10.1016/j.rse.2019.111525

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Long observation period improves growth prediction in old Sugi (Cryptomeria japonica) forest plantations2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroshima Takuya、Toyama Keisuke、Suzuki Satoshi N.、Owari Toshiaki、Nakajima Tohru、Ishibashi Seiji
    • 雑誌名

      Journal of Forest Research

      巻: 25 ページ: 183~191

    • DOI

      10.1080/13416979.2020.1753280

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 3次元地表形状のセンシング:SfM写真測量、レーザ測量、UASの適用とその先へ2020

    • 著者名/発表者名
      早川裕弌
    • 雑誌名

      北海道畜産草地学会報

      巻: 8 ページ: 43-45

  • [雑誌論文] 身近な景観を俯瞰する2020

    • 著者名/発表者名
      早川裕弌
    • 雑誌名

      岩波科学

      巻: 90 ページ: 208-210

  • [雑誌論文] Effects of Grain-Size Composition on Flow Resistance of Debris Flows: Behavior of Fine Sediment2019

    • 著者名/発表者名
      Sakai Yuichi、Hotta Norifumi、Kaneko Takahiro、Iwata Tomoyuki
    • 雑誌名

      Journal of Hydraulic Engineering

      巻: 145 ページ: 06019004

    • DOI

      10.1061/(ASCE)HY.1943-7900.0001586

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 斜面崩壊発生時刻に影響を与える降雨条件の確率年を用いた評価について2019

    • 著者名/発表者名
      執印康裕・堀田紀文・鈴木雅一
    • 雑誌名

      砂防学会誌

      巻: 72 ページ: 3-11

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 防災行動の負担感が行動実践に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      増田祐太郎・甲斐田直子
    • 雑誌名

      土木学会論文集D3(土木計画学)

      巻: 75 ページ: I_109-I_116

    • 査読あり
  • [雑誌論文] How does particle-size segregation affect the fluidity of multi-granular debris flows?2019

    • 著者名/発表者名
      Hotta N, Iwata T, Suzuki T
    • 雑誌名

      Proceedings of 7th International Conference on Debris Flow Hazards Mitigation

      巻: - ページ: 18-24

    • DOI

      10.25676/11124/173242

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Numerical simulation of debris flows focusing on the behavior of fine sediment2019

    • 著者名/発表者名
      Sakai Y, Hotta N
    • 雑誌名

      Proceedings of 7th International Conference on Debris Flow Hazards Mitigation

      巻: - ページ: 421-428

    • DOI

      10.25676/11124/173190

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Application of an MPS-based model to the process of debris-flow deposition on alluvial fans2019

    • 著者名/発表者名
      Suzuki T, Hotta N, Tsunetaka H, Sakai Y
    • 雑誌名

      Proceedings of 7th International Conference on Debris Flow Hazards Mitigation

      巻: - ページ: 871-878

    • DOI

      10.25676/11124/173132

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] An automatic method to estimate forest coverage and strata from terrestrial laser data2019

    • 著者名/発表者名
      Akira KATO、Taichi TAMURA、Arata ICHIHASHI、Tatsuaki KOBAYASHI、Terumasa TAKAHASHI
    • 雑誌名

      Journal of the Japanese Society of Revegetation Technology

      巻: 45 ページ: 121~126

    • DOI

      10.7211/jjsrt.45.121

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Accurate Ground Positioning Obtained From 3d Data Matching Between Airborne and Terrestrial Data for Ground Validation of Satellite Laser2019

    • 著者名/発表者名
      Kato Akira、Wakabayashi Hiroyuki、Bradford Matt、Hudak Andrew、Moskal L. Monika、Watanabe Manabu
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE IGARSS international 2019

      巻: - ページ: 6632~6635

    • DOI

      10.1109/IGARSS.2019.8898335

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relationships between Satellite-Based Spectral Burned Ratios and Terrestrial Laser Scanning2019

    • 著者名/発表者名
      Kato Akira、Moskal L. Monika、Batchelor Jonathan L.、Thau David、Hudak Andrew T.
    • 雑誌名

      Forests

      巻: 10 ページ: 444~444

    • DOI

      10.3390/f10050444

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 河道貯留土砂が土砂流出に与える影響に関する土壌浸食モデルを用いた検討2020

    • 著者名/発表者名
      堀田紀文, 長岡 岳, 田中延亮
    • 学会等名
      第131回日本森林学会大会
  • [学会発表] Drifted Wood Distribution in Asakura (Kyushi) following the 2017 rain-triggered Debfirs-Flows and Landslides2019

    • 著者名/発表者名
      Lissak, C, Gomez, C, Shimizu, M, Hotta, N, Davidson, R, Uchida, T
    • 学会等名
      European Geophysical Union General Assembly 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] アメリカ西海岸における土砂・洪水氾濫対策2019

    • 著者名/発表者名
      内田太郎,對馬美紗,堀田紀文,倉本和正,藤村直樹,手塚咲子,近藤玲次, 山越隆雄,渡邊尚,熊澤至朗,今森直紀
    • 学会等名
      2019年度砂防学会研究発表会
  • [学会発表] 流木混じり土石流の氾濫・堆積過程に関する実験と数値計算2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木拓郎、劒持嵩之、經隆悠、堀田紀文
    • 学会等名
      2019年度砂防学会研究発表会
  • [学会発表] 微細土砂が土石流の流動機構に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      酒井佑一,堀田紀文
    • 学会等名
      2019年度砂防学会研究発表会
  • [学会発表] 微細土砂の液相化を考慮した現地再現計算における土石流の挙動2019

    • 著者名/発表者名
      戸部潤一郎,堀田紀文,酒井佑一,西口幸希,内田太郎
    • 学会等名
      2019年度砂防学会研究発表会
  • [学会発表] 土石流の堆積過程に粒径が及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      田澤直也,堀田紀文,酒井佑一
    • 学会等名
      2019年度砂防学会研究発表会
  • [学会発表] GeoWEPPを用いた日本の山地森林流域の土砂流出動態の解析2019

    • 著者名/発表者名
      長岡岳,堀田紀文,田中延亮,ChrisS.Renschler
    • 学会等名
      2019年度砂防学会研究発表会
  • [学会発表] 雲仙普賢岳ガリー内の局所地形における土砂流出現象の観測2019

    • 著者名/発表者名
      阪本実紀,Christopher Gomez,篠原慶規, 經隆悠,堀田紀文,酒井佑一,北本楽
    • 学会等名
      2019年度砂防学会研究発表会
  • [学会発表] Grain-size Distribution Change at Unzen Volcano and Impact on Lahar Triggering and Flowage2019

    • 著者名/発表者名
      Christopher Gomez Norifumi Hotta , Yoshinori Shinohara, Haruka Tsunetaka
    • 学会等名
      2019年度砂防学会研究発表会
  • [学会発表] Spatial distribution of land surface displacements in the crater of Tateyama Midagahara Volcano using high-definition topographic data.2019

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa, Y.S., Kusumoto, S., Ogura, T.
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2020年大会
    • 国際学会
  • [学会発表] TLS measurement data and 3D printing of an artificial cave for geotechnical and educational applications.2019

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa, Y.S., Ogura, T., Tamura, Y., Oguchi, C.T., Shimizu, K.
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2020年大会
    • 国際学会
  • [学会発表] In-flow Sediment Fragmentation of Debris-flow Material - Rolling Tumbler Experiments with Stratovolcanic Dacite -2019

    • 著者名/発表者名
      Gomez, C, Hotta, N, Shinohara, Y, Tsunetaka, H
    • 学会等名
      9th International Workshop on Multimodal Sediment Disasters
    • 国際学会
  • [学会発表] Fire Monitoring using 3D data from Drone based PhoDAR and Terrestrial Laser Scanner2019

    • 著者名/発表者名
      Kato, A., Hudak, A., Batchelor, J., Moskal, L.M., and Weise, D.
    • 学会等名
      International Association Wildland Fire (IAWF) conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Growth prediction variability according to observation period of long-term data in old Sugi (Crypromeria japonica) planted stands2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroshima T, Toyama K, Suzuki SN, Owari T, Nakajima T, Ishibashi S
    • 学会等名
      1st International Symposium of Long-term Forest Monitoring Research in Asia
    • 国際学会
  • [学会発表] Spatiotemporal analysis on three-dimensional morphology of coastal cliffs using terrestrial laser scanning and SfM-MVS photogrammetry2019

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa, Y.S., Obanawa, H.
    • 学会等名
      RCEM 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] Long-term monitoring of the hydrological and biogeochemical responses after clear-cutting in a paired watershed experiment in the Fukuroyamasawa Experimental Watershed, Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Oda, Tomohiro Egusa, Norifumi Hotta
    • 学会等名
      Fall Meeting 2019, AGU
    • 国際学会
  • [学会発表] 3D fire severity measurement using terrestrial laser scanner to quantify landscape patterns of tree mortality and survival2019

    • 著者名/発表者名
      Kato, A., Hudak, A., Moskal, L.M., Meigs, G., and Krawchuk, M.
    • 学会等名
      US-IALE (International Association of Landscape Ecology) 2019 Annual Meeting
    • 国際学会

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公開日: 2021-12-27  

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