Wide-area estimation of tree root reinforcement in topsoils and verification of landslide suppression effect during earthquakes

表土树根加筋的广域估算及地震滑坡抑制效果验证

• 批准号: 22K14920
• 负责人: 木村 誇
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Ehime University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14920/
• 关键词: 樹木根系; 崩壊抑止効果; 航空レーザー測量; 植生高モデル; 単木識別; 火山灰土層; 表層崩壊; 地震

本研究は、高精細な航空レーザー測量データ（ALSデータ）を用いて樹木個体のサイズや粗密を解析し、そこから推定される樹木根系の分布・発達状況と表土層緊縛力の違いを広域で定量化する。そして、地震によって発生した表層崩壊の分布との比較から、樹木根系による地震時の表層崩壊抑止効果を見積ることを目的とする。2022年度はCOVID-19感染症流行により現地調査を行うことができなかったが、解析対象地域の地質・地形・植生などの基礎情報の収集整理、解析基盤の整備、解析手法の検討、樹木根系の分布推定および樹木根系による表土層緊縛力の推定に関わる文献調査などの机上調査を中心に進めた。熊本県・阿蘇地域については、地震前後のALSデータを収集整理したうえで、樹高・樹木密度分布モデル構築のための予備解析を行った。北海道・胆振東部地域については、地震前後のALSデータのほか、森林調査簿データが得られたので、これらをGISソフト上で重畳して解析対象範囲の検討を行った。なお、阿蘇地域では、ALSデータ間のオフセット（位置座標や標高の系統誤差）が認められたことから、オフセットの量や分布を解析した結果、地震時の地表変位に伴うものであることがわかり、誤差補正ができる見通しが立った。Pit-free法を用いた樹木個体の単木識別およびサイズ推定の解析手法については、既往研究に示されている手順の追試的解析を行い、一部の手順（ALS点群データの階層化、樹冠範囲および樹頂点位置の特定）について、解析の効率化のための改良を行った。また、近年の樹木根系研究に関する文献調査から、樹種による根系の構造やバイオマス（地上部との相対成長関係や資源配分様式）の違いに関する知見を得た。これらは根系緊縛力の評価に大きく関わるため、さらなる文献調査と適切な取り扱いが必要になることがわかった。

本研究利用高清航空激光测量数据（ALS数据）来分析单棵树木的大小和密度，并据此估计大范围内树木根系的分布和发育以及表土层的结合力的差异。量化。目的是通过将树根系统的分布与地震引起的地表塌陷的分布进行比较，来评估树根系统在地震期间防止地表塌陷的有效性。尽管由于COVID-19大流行，我们无法在2022财年进行实地调查，但我们将收集和整理分析目标区域的地质、地形和植被等基本信息，开发分析基础设施，检查分析方法，并研究树木根系。该研究侧重于案头研究，包括估计土壤分布和估计树根系统对表土层的结合力的文献研究。针对熊本县阿苏地区，我们收集并整理了地震前后的ALS数据，并进行了初步分析，构建了树高和树密度分布模型。对于北海道胆振东部地区，我们获得了地震前后的ALS数据以及森林调查书数据，因此我们将这些数据叠加在GIS软件上以检查分析范围。此外，在阿苏地区，观察到ALS数据之间的偏移（位置坐标和高程的系统误差），分析偏移量和分布的结果发现，这是由于期间地表位移造成的。地震后，现在可以纠正错误了。关于使用 Pit-free 方法进行单树识别和单树大小估计的分析方法，我们对先前研究中所示的程序进行了补充分析，并对一些程序（ALS 点云数据的层次化、提高分析效率（识别树冠范围和树尖位置）。此外，通过对最近树木根系研究的文献调查，我们获得了不同树种根系结构和生物量（与地上部分的相对生长关系和资源分配模式）的差异的知识。研究发现，需要进一步的文献研究和适当的处理，因为这些与根系结合力的评估密切相关。

项目成果

航空レーザー測量の標高差分解析における誤差要因と土砂量推定への影響：阿蘇火山の火山灰被覆斜面における事例

航空激光测量高差分析误差因素及其对泥沙量估算的影响——以阿苏火山火山灰覆盖斜坡为例

• 发表时间: 2022
• 作者: Kimura Takashi;Sakai Naoki;Tanaka Yoshiro;Nagakura Ken;Matsuya Kazuhiko;木村誇
• 通讯作者: 木村誇

Millennial-scale coseismic landslide history inferred from topographic and stratigraphic features of a post-caldera cone of Aso Volcano in southwestern Japan

• DOI: 10.1016/j.geomorph.2022.108553
• 发表时间: 2023-02
• 期刊: Geomorphology
• 影响因子: 3.9
• 作者: Takashi Kimura;Naoki Sakai;Yoshiro Tanaka;Ken Nagakura;Kazuhiko Matsuya

Mobility of earthquake-induced tephra deposit landslides: Error factors in elevation differential analysis and their impact on mobility evaluation

地震引发的火山灰沉积滑坡的活动性：高程差异分析的误差因素及其对活动性评价的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: Kimura Takashi;Sakai Naoki;Tanaka Yoshiro;Nagakura Ken;Matsuya Kazuhiko;木村誇;Takashi Kimura
• 通讯作者: Takashi Kimura