11:00 〜 13:00
[SVC31-P05] 干渉SAR時系列解析により検出された恵山における局所的地表変動
キーワード：干渉SAR、恵山、地すべり、時系列解析
はじめに
北海道渡島半島の南東端に位置する恵山火山は、北海道に9つある気象庁の常時観測火山の１つであり、有史以降の活動として1846年と1874年の水蒸気噴火が記録されている（活火山総覧第4版による）．近年は火口原において噴気活動および地震活動が観測されているものの、いずれも低調である．
札幌管区気象台は、2005年以降、山頂火口原において、ほぼ１年周期で繰り返しGNSS観測を実施しており、全体として、各観測点間の基線長の緩やかな伸びが観測されている．しかし、山頂に設置された1点のみは、若干の沈降を伴いながら東方に移動する、特有の変動を示している．
一方、村上（2019）はALOS-2/PALSAR-2データの解析から、山頂ドームの西側斜面・山頂部を含む東側斜面において滑動によると思われる地表変位を報告している．山頂のGNSS点は、ALOS-2で検出された山頂および東側斜面の変動域に設置されており、両者の観測結果は調和的である．なお、恵山周辺は地すべり地形が多く、土砂災害警戒区域・特別警戒区域が多数存在するが、火口原および山頂部においては地すべり地形と判読されているものは確認されていない．
このような恵山火山の局所的地表変動の詳細およびその時間変化を調査するため、我々はALOS-2/PALSAR- 2データを用いたSAR時系列解析を実施したので、その結果について報告する．
使用データおよび手法
解析には、ALOS-2/PALSAR-2により観測された、パス18（Descending右観測：東上空から西方向に照射）、パス123（Ascending右観測：西上空から東方向に照射）およびパス124（Ascending右観測：西上空から東方向に照射）のデータ25シーンを用いて構成した45の干渉ペアを用いた．これらの干渉ペアに対してGIAnT（Agram et al., 2012）を用いたNSBAS法による時系列解析を適用した．この地域は北海道の中では降雪が少ないが、それでも12月から3月までは積雪があるため、冬季のデータは使用しなかった．
解析結果
解析の結果、西側上空からの観測であるパス124およびパス123において、徐々に進行していく視線距離増加のパターンが山頂部から東斜面にかけて見られた．変位速度は2016年頃を境に加速が見られ、その後ほぼ一定である．2015年以降の積算変位量は14cmにも及ぶ（パス124）．繰り返しGNSS観測でも、変動域に位置する観測点において、同じ期間に東向きかつ沈降の変位の継続が観測されており、変位方向・変位量ともに、今回のSAR時系列解析による結果と調和的であることが詳細に確認された。以上の結果から、山頂から東側斜面にかけて、実際の地盤変動が現在進行形で発生している可能性が極めて高い。なお、この視線距離増加は全ての解析期間において見られるため、変動が始まった時期の特定はできなかった。一方、東側上空からの観測であるパス18においては、同領域に地表変位のパターンは認められない．これは衛星視線方向と変位方向のなす角が90度に近く、変位に対する感度が低いためと考えられる．
村上（2019）で報告されている西側斜面の地表変位についても、パス18において対応すると考えられるパターンが得られた．しかし山頂部のパターンとは異なり、期間によって変位のセンス自体が変化していることから、慎重な解釈が必要である．
謝辞
本研究で用いたPALSAR-2データは火山噴火予知連絡会が中心となって進めている防災利用実証実験（衛星解析グループ）に基づき、宇宙航空開発機構（JAXA）にて観測・提供されたものである．PALSAR-2に関する原初データの所有権はJAXAにある．PALSAR-2の解析にはRINC（Ozawa et al., 2016）を使用した．処理の過程においては国土地理院の数値地図10mメッシュ（標高）と全球ジオイドモデルEGM96（Lemoine et al., 1997）を元にしたDEHMを使用した．結果の描画には地理院タイルを使用した．ここに記してお礼申し上げます．
北海道渡島半島の南東端に位置する恵山火山は、北海道に9つある気象庁の常時観測火山の１つであり、有史以降の活動として1846年と1874年の水蒸気噴火が記録されている（活火山総覧第4版による）．近年は火口原において噴気活動および地震活動が観測されているものの、いずれも低調である．
札幌管区気象台は、2005年以降、山頂火口原において、ほぼ１年周期で繰り返しGNSS観測を実施しており、全体として、各観測点間の基線長の緩やかな伸びが観測されている．しかし、山頂に設置された1点のみは、若干の沈降を伴いながら東方に移動する、特有の変動を示している．
一方、村上（2019）はALOS-2/PALSAR-2データの解析から、山頂ドームの西側斜面・山頂部を含む東側斜面において滑動によると思われる地表変位を報告している．山頂のGNSS点は、ALOS-2で検出された山頂および東側斜面の変動域に設置されており、両者の観測結果は調和的である．なお、恵山周辺は地すべり地形が多く、土砂災害警戒区域・特別警戒区域が多数存在するが、火口原および山頂部においては地すべり地形と判読されているものは確認されていない．
このような恵山火山の局所的地表変動の詳細およびその時間変化を調査するため、我々はALOS-2/PALSAR- 2データを用いたSAR時系列解析を実施したので、その結果について報告する．
使用データおよび手法
解析には、ALOS-2/PALSAR-2により観測された、パス18（Descending右観測：東上空から西方向に照射）、パス123（Ascending右観測：西上空から東方向に照射）およびパス124（Ascending右観測：西上空から東方向に照射）のデータ25シーンを用いて構成した45の干渉ペアを用いた．これらの干渉ペアに対してGIAnT（Agram et al., 2012）を用いたNSBAS法による時系列解析を適用した．この地域は北海道の中では降雪が少ないが、それでも12月から3月までは積雪があるため、冬季のデータは使用しなかった．
解析結果
解析の結果、西側上空からの観測であるパス124およびパス123において、徐々に進行していく視線距離増加のパターンが山頂部から東斜面にかけて見られた．変位速度は2016年頃を境に加速が見られ、その後ほぼ一定である．2015年以降の積算変位量は14cmにも及ぶ（パス124）．繰り返しGNSS観測でも、変動域に位置する観測点において、同じ期間に東向きかつ沈降の変位の継続が観測されており、変位方向・変位量ともに、今回のSAR時系列解析による結果と調和的であることが詳細に確認された。以上の結果から、山頂から東側斜面にかけて、実際の地盤変動が現在進行形で発生している可能性が極めて高い。なお、この視線距離増加は全ての解析期間において見られるため、変動が始まった時期の特定はできなかった。一方、東側上空からの観測であるパス18においては、同領域に地表変位のパターンは認められない．これは衛星視線方向と変位方向のなす角が90度に近く、変位に対する感度が低いためと考えられる．
村上（2019）で報告されている西側斜面の地表変位についても、パス18において対応すると考えられるパターンが得られた．しかし山頂部のパターンとは異なり、期間によって変位のセンス自体が変化していることから、慎重な解釈が必要である．
謝辞
本研究で用いたPALSAR-2データは火山噴火予知連絡会が中心となって進めている防災利用実証実験（衛星解析グループ）に基づき、宇宙航空開発機構（JAXA）にて観測・提供されたものである．PALSAR-2に関する原初データの所有権はJAXAにある．PALSAR-2の解析にはRINC（Ozawa et al., 2016）を使用した．処理の過程においては国土地理院の数値地図10mメッシュ（標高）と全球ジオイドモデルEGM96（Lemoine et al., 1997）を元にしたDEHMを使用した．結果の描画には地理院タイルを使用した．ここに記してお礼申し上げます．