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2018年9月6日北海道胆振東部地震に よるランドスライドの空中写真判読と GIS解析 北海道総合地質学研究センター (HRCG) 理事・シン技術コンサル技術顧 問 山岸宏光 研究開発法人 土木研究所 Dou Jie デジタル北海道地理空間情報活用報告会 2019年3月25日 かでる2.7

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2018年北海道胆振東部地震発生 • 死者39名以上(2018年 9月10日現在). 主に 土砂災害による犠牲者 • 北海道全域の大停電 • 札幌市の清田区や北区、 東区、苫小牧などで液 状化災害が発生。 防災科研の震度分布図。 本震の震央より西側が多 きい。地下の断層が西に かた向いているか。

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地震規模 M6.7 最大震度7 • 地震推進本部は 石狩低地東縁断 層帯の南東で、 深度37km。直下 型にしては深い。 既存の断層帯と は関係ないとの 見解。2019年2月 21日午後9時21 分M5.7,最大震度 6弱(厚真町) 防災科研の震度分布図 (2018 9月11日) 2019年2月26日 地理院地図による震源分布

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地理院による地震の断層モデ ル(2018年3月23日) 東落ちの逆断層としている

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今回の土砂災害は判読により、3種類に区分し、総 じてランドスライドとした。 • 犠牲者の多くは土砂災害。崩壊した地層は支笏カルデラ由来 の降下軽石層(厚さ4m), 恵庭火山由来の降下軽石、樽前火山 由来の火山灰で、計5m. しかし、南部では基盤の泥岩が層す べりを起こしたことも解った。 • 前日までの台風21号にともなう降雨で、水を吸った軽石層 などが地震で滑ってしまった。 撮影:アジア 航測、朝日航 洋

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GISで、崩壊源ポリゴン、堆積部ポリゴン、流走部ポリ ゴンに3区分したマップ(現時点での判読マップはラン ドスライド分布図で、今後詳しくおおきく地すべり、崩 壊(平滑タイプ:P タイプ)、スプーンタイプ:S タイ プ, 地すべり型:J タイプ)に区分 喜多マップをGoogle Earth (KMZ) で表現 ArcGIS (SHP)で表現

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ほかの判読図との相違は? 喜多判読図(発生源 6116, 堆積部 1512) 地域環境計画(浜田ほか)判読図 発生源 6679 堆積部 2317)

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判読にあたってのポイントとほかの 判読図との相違 • ランドスライドの発生源 を重視したことから、 Scarpの頭部のみを判読し た。合計8200か所 • 地理院の判読は、発生源 と堆積部は区別していな • 喜多氏や地域環境計画 (浜田さんグループ)と は両者を区別。

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平滑タイプ (P type) 崩壊源 堆積部 崩壊源 堆積部 スプーンタイプ(S type)

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1)平滑タイプ(P type) 地理院地図 2)スプーンタイプ (S type)

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地すべりのタイプ(深く大規模な ものは山地に多くbのタイプ) a. 回転型地すべり(円弧すべり、 スランプ) b.平行移動方地すべり(グライ ド、流れ盤すべり) c.岩屑なだれ d. アースフロー Varns, 1978, Highland and Bobrowsky, 2008;Yamagishi and Moncada, 2017

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地すべりタイプ(J type)

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GIS解析に使用したデータ • 使用した関連データ • 地理院によるオルソ画像(高解像度) シン技術コンサルによるCBZ • ラスターデータ • 1)地理院基盤地図情報標高データ 10m_DEM • 2) 5万分の1地質図「追分」、「紅葉山」、 「早来」、「穂別」、「富川」、「鵡川。 • 3)国土数値情報の土地利用図 • ベクターデータ • 1) 北海道応用地質学会 デジタルマップ 北 海道土木地質図、 • 2)北海道の地すべり地形デジタルマップ • 3) 恵庭岳と樽前山の等降灰厚マップ(広瀬 亘氏提供) • 4) 環境省:植生分布図 • 実施したGIS解析 • 1)写真判読以外にCBZ(地 貌図)を活用した • 2)DEMによる標高、地形 傾斜、アスペクトとランスラ イドの関連検討 • 3)5万分の1地質図から判 読した地層傾斜や走向データ、 地質構造との関連などを検討

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GIS解析の手法 • 1)GIS soft はArcGIS 10.2 • 2)判読作業はポリゴン を作成-座標系は WGS_1984_UTM _54N • 3)Geometry 変換でポリ ゴン→ポイントにする • ベクター解析 • 4) GeoProcessing (intersect, merge, buffer)などを使う • 5)傾斜ポイントはラスター地 質図から読み取りIDWで等高 線を作成 • 6) 走向ポリラインはフィー ルド演算でpython script の入 力で計算 • ラスター解析 • 7) 10m_DEMの切り取りは • Arc Tool BoxのSpatial Analystの 抽出→マスク • 傾斜度(slope), 傾斜アスペ クト(slope aspect)は上記と 再分類を使う

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• 1)平滑タイプ(P type) • 2) スプーンタイプ(S type) • 3)地すべりタイプ(J type)

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標高でみると、100-200mに頻度が高い 地形や地質の条件が、こんどのランド スライドの発生とどうかかわっている かをGISによる解析を試みた.

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判読数は8200か所(すべてのタイプ)とス プーンタイプ(4728か所)

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平滑タイプ(1,993か所)と地す べりタイプ(1458か所)の分布

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傾斜アスペクト(30度毎)では、西向き 斜面が多く、東向き斜面は少ない。した がって、ランドスライドも西向き斜面に 多い傾向がある。

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ランドスライド(すべてのタイ プ)数は傾斜度が緩いと多い

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各タイプと全体の傾斜と判読数 タイプごとでは、SとP が0-5, 5-10度に、多い 全体では、5-10度、 10-15度に多い

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2004年の新潟中越地域の豪雨と地震崩壊と傾斜区 分(10度ごと:山岸, 2018) 今回の地震によるランドスライドは、これらと比べて緩い 斜面で発生している

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ランドスライドポリゴンの面 積比較 ほかのscarp 面積と比較す ると大差がな いのは判読の 方法による。 実際はもっと 大きく、最大 でないか?

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J type(地すべりタイプ)の判読に は、空中写真より地貌図CBZ (2m_DEM)が有効 古い地すべりの分布する地域には、新しいjisuberi も発生しやすい。 新地すべり

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CBZでは古い地すべり地形と新 たな地すべりの関係がわかる 1)古い地すべりの間に発生した もの 2)古い地すべりの中、末端から 発生したもの

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空中写真によるランドスライド (P,S,J)とCBZ による地すべり、古い地すべり 古い地すべり (山岸)、 古い地すべ り(防災科 研)

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日高幌内川の地すべり (山岸マップの70番と68番の間の尾根が滑動) 大規模地すべり;撮影:アジア航測、朝日 航洋。厚真町日高幌内川 シン技術コンサル の地貌図

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5万分の1地質図(地質調査総合センター 地 質図類データダウンロード https://gbank.gsj.jp/datastore/)

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地質図との関係は?5万分の1地質図と重ね ると古い地すべり地形と新地すべりは基盤 の岩相・構造に関係している? 古い地すべり (山岸マップ) 今回の地すべ り

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周辺の地質図(5万分の1)の走向・傾斜の 3D表示(ジーエスアイ 豊田守氏作成) 地層の緩傾斜地域(緑 色)

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地形要素と地質要素(地質リニア メントと地形リニアメント) 地理院の色別標高図の地形リニアメント(左)と地質リニアメント(右)とは 完全には一致しない。

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5万分の1地質図と地質構造 (地層の傾斜・走向と地すべり地形・新地すべり) 地層傾斜が緩い地域には、 古い地すべりも J type の新 地すべりも多く発生してい て、流れ盤の可能性高い。

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表層の火山灰層とどう関連す るか

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En-aとTa-d 火山灰等層厚線と ランドスライド分布と判読数

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基盤の第三紀層の分布域に多い傾向あり 地質図との関連を見ると、新第三紀層(分布 が最も面積が大きいが、LS 数も密度も高い傾 向がある。一方、古い岩石(分布もせまい が)には少ない。 地層ごとの面積 1km2 地層面積あたりのランドスライド数 地層ごとのランドスライド数

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基盤地質図とランドスライド(すべて)の分布図 を見ると、地震ゾーンの西側に多いのはなぜか? 基盤の第三紀層の分布域に多いが、リニヤメント の方向と震源の配列は一致しない? 震源ゾーン 地震断層が逆断層だとすれ ば、西傾斜ではないか(断 層の上盤側に被害が大きい ことが知られている) 地震断層は、三本動いたと して、地質リニアメントと 整合的なら、雁行配列か 気象庁による主な地震 (発生後今日まで)

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中間的まとめ  今回の地震は総じていうと、2004年10月23日 に発生した中越地震: M6.8, 震源深さ13.1km, 最大震度7, 死者68, に類似。地形地質:新 第三紀層からなる丘陵域で地すべりと崩壊が多発。  今回の地震は、2018年9月6日に発生し、M6.7, 震源深さ37km, 最大震 度7, 死者41, 地形地質:新第三紀層を基盤として、降下軽石・火山 灰からなる丘陵域で、ランドスライドが多発した。  地理院のオルソ画像を、S タイプ(スプーン型)、P タイプ(平滑型)、 Jタイプ(地滑りタイプ)に3区分して判読した。  判読により、総数は8200か所認定した。それらと地形地質に関するデ ジタルデータ(10m_DEMによる地形データ、地質図、地層傾斜図、火 山灰等層厚線マップなどを関連させて、様々なGIS解析を実施した。  ここまでわかったことは、多くの斜面災害(ランドスライド)の多く は火山灰層の滑落であるが、南東部は火山灰が薄く、むしろ第三紀層 の流れ盤的である。しかし、全体としてみると, 今回のランドスライ ドの分布は、火山灰分布図よりは、基盤の地質岩相に左右されている のではないかという疑問が出てきた。今後の検討課題である。  今後LR手法によるサセプテイビィリテイマップ(susceptibility map) の作成を試みる予定。