[M-GI31] 情報地球惑星科学とデータ利活用

[MGI31-P06] 高解像度デジタル露頭モデルを用いた三次元地質構造調査―三浦層群三崎層の例―

*大川 真弘¹、大澤 幸太¹、沖野 遼¹、Bui-Khuong Duy²、Dinhkhac Dzung²、松尾 重明¹ (1.三菱マテリアルテクノ株式会社、2.A.N.Lab Jsc)

キーワード：SfM、デジタル露頭モデル、構造地質学、不連続構造

近年，SfM (Structure from Motion)を用いた三次元モデリングは，地形調査や森林調査などの多様な分野での応用が進展している．しかしながら，地質調査における三次元モデルの適用事例は依然として少ない．三次元情報を活用した地質調査は，後処理によって層理面や断層などの不連続構造を抽出可能であるため，客観的かつ定量的な地質構造の調査が可能である．また，アクセスが困難な急峻な地形においても，安全かつ効率的な調査を行うことができる．そのため，本研究では神奈川県三浦半島に分布する三浦層群三崎層の露頭を対象に，SfMにより作成した高解像度デジタル露頭モデルの地質構造調査への適用性を検討した．
対象地域の三崎層は黒色のスコリア質粗粒砂岩と灰白色粗粒シルト岩またはシルト質砂岩からなる互層が広く分布しており，古くからその層序および地質構造の調査が盛んに行われている．本地域の海岸沿いには波食地形が発達しているため，地層の露出条件が良好である．この地域では，スコリア質砂岩とシルト岩の浸食抵抗性に起因するリズミックな洗濯板状の凹凸が発達する．この微地形によって層理面を追跡することが可能であり，海食台では凹凸の伸長が地層の走向方向と一致する．このような特徴から，三崎層は三次元地質構造調査の適用性を評価するフィールドとして適切であると判断した．
本調査ではデジタルカメラと一脚により撮影された高精細なデジタル画像から，AgiSoft社製 Metashape Professionalを用いて対象のデジタル露頭モデルを作成した．なお，作成されたモデルに正確な位置情報を付与するために，地上評定点を設置し，トリンブル社製 Trimble R10を用いたRTK-GNSS測量を撮影と併せて実施した．そして，密度ベースのクラスタリングアルゴリズム（HDBSCAN）を用いて，デジタル露頭モデルから不連続構造の識別を行い，RANSACアルゴリズムにより不連続面の自動抽出を実施した．従来のクリノメーターによる層理面の現地計測結果と解析結果を比較したところ，多くの箇所で走向傾斜の差は10°以下となり，本手法が地質構造調査に適用可能であることが確認できた．今後は，詳細な構造調査を行うとともに，更なる処理の効率化および高精度化の方法について検討する予定である．