[H-TT14] 高精細地形地理情報と地球表層におけるコネクティビティ

[HTT14-02] 森林及び景観指標を考慮した山地から海岸に至る流域環境の評価と土砂・流木量の推定の試み

*北野 陽大¹、中田 康隆¹ (1.京都府立大学大学院 生命環境科学研究科)

キーワード：景観指標、土地利用、生態系管理、1級水系、オープンデータ

流域における植生や土砂、水は相互に作用する重要な要素であり、特に上流域の森林の状態は、土砂や流木の発生と深く関係している。また、森林は水源涵養機能を持ち、降水の浸透や貯留、蒸発散を通じて流域内の水量変動や流出特性に影響を与える。この水循環の特性は、下流の土砂や流木の供給量に影響を及ぼし、河口や海岸の侵食や堆積にも関わる。したがって、森林環境が流域内の水や土砂動態に及ぼす影響を評価することは、流域環境管理において重要である。
林野庁が示す全国森林計画では、広域の流域を対象とした伐採量や計画量の算定が行われており、広域スケールでの森林・流域環境の評価手法の確立が求められている。また、国土交通省の流域治水推進行動計画に基づく流域治水プロジェクトでは、広域流域スケールでの治水対策や生物多様性の保全が進められており、流域単位での統合的な環境管理の重要性が高まっている。さらに、近年では全国規模の空間データが公開され、オープンデータを活用した研究の応用可能性が広がっている。
これらの背景を踏まえ、本研究では、日本の1級水系109流域を対象としたデータベースを構築し、上流域での土砂量や流木量のデータを基に回帰モデルを作成し、それを広域流域スケールへ外挿する手法を検討した。先行研究では、地形や地質、土地被覆などの変数が主に用いられ、森林に関する指標は森林率や植生別面積割合に限定されていた。本研究では、流域の森林や生態系管理に着目し，より詳細な森林指標（例えば、植生自然度や地上部バイオマス量など）や、景観指標を考慮した解析を実施した。
まず、上流域での土砂量や流木量を目的変数とし、社会要因（例えば、人口密度や道路密度など）、気候要因（例えば、降水量や気温など）、地形要因（例えば、流域面積や流域勾配など）、土地被覆要因（例えば、地質や植生など）、森林構造要因（樹高や材積など）といった、様々な空間スケールで影響を及ぼす要因を説明変数として一般化線形混合モデル（GLMM）を構築した。また、土地被覆に関わる変数については、その景観生態学的な空間パターンを考慮するために、景観指標を用いてその特性を定量化した。次に、この回帰モデルを広域流域スケールへ外挿し、1級水系全体の土砂量・流木量を推定した。さらに、推定結果の妥当性を評価するため、海岸線の変化との比較を行った。