[S-TT40] 合成開口レーダーとその応用

[STT40-10] 時系列干渉SARを用いた八潮市の地盤沈下の観測

*召田 響¹、島田 政信² (1.東京電機大学大学院　理工学研究科　建築都市環境学専攻、2.東京電機大学　理工学部　建築都市環境学系)

キーワード：時系列干渉SAR、八潮市、地盤沈下、ALOS-2/PALSAR-2

令和7年1月28日午前10時頃、埼玉県八潮市中央一丁目付近において、中川流域下水道の下水道管の破損に起因すると考えられる道路陥没が発生した。この陥没によりトラック1台が巻き込まれ、運転手の救助が現在も難航している。本研究では、この道路陥没の発生と地盤沈下の関係性を定量的に分析し、過去数年間の地盤変動データを用いてその因果関係を明らかにすることを目的とした。
一般に、地盤沈下は水準測量によって観測されるが、この手法にはいくつかの欠点がある。水準測量では観測点を設定する必要があり、観測には多大な時間と費用がかかる。また、測定のために実際に現地へ赴く必要があるため、広範囲の観測には適していない。これに対し、近年新たな地盤変動観測技術として注目されているのが合成開口レーダ（Synthetic Aperture Radar: SAR）を用いた観測である。SARは人工衛星から広域を面的に観測できるため、従来の水準測量と比較して時間や費用を大幅に削減できる利点がある。また、全天候性を備えており、天候に左右されることなく安定した観測が可能である。
本研究では、SARデータを用いた時系列干渉解析を行い、地盤沈下と道路陥没の関連性を評価した。具体的には、ALOS-2/PALSAR-2のデータを使用し、時系列干渉SAR解析を実施した。解析ソフトウェアにはSigma-SARを用い、すべての観測データを基準軌道からゼロベースラインで再構築し、時系列干渉処理を行った。
研究手順として、まずデータの取得を行い、SLCデータを作成した。次に、干渉処理、アンラップ処理、時系列干渉処理を実施し、電離層補正およびGNSS補正を適用した。研究対象地域は埼玉県八潮市周辺とし、2019年から2024年の期間においてAscending21シーンを用いて解析を行った。干渉解析ではAscending20ペアで位相の加算処理を行ったが、電離層の影響により加算処理が正常に機能しなかったため、電離層補正を適用し、影響を除去した。その結果、干渉画像の精度が向上し、より正確な地盤変動の評価が可能となった。
解析の結果、埼玉県八潮市周辺において沈降の傾向が確認された。特に、今回道路陥没が発生した地点では、2019年から2024年の約6年間で1.92cmの沈下が確認された。今回の道路陥没の直接的な原因とされる下水道管の破損についても、長期的な地盤沈下による影響が少なからず関与している可能性が高いと考えられる。
以上の結果から、本研究ではSARを用いた時系列干渉解析により、道路陥没と地盤沈下の関連性を定量的に示すことができた。本研究の成果は、今後のインフラ管理や都市計画における地盤リスク評価に有用であり、地盤沈下の進行を監視することで、同様の事故を未然に防ぐための指標となり得る。特に、SAR技術を活用することで、広範囲かつ高精度な地盤変動の監視が可能となるため、今後の防災対策において重要な役割を果たすと考えられる。