衛星データによる有珠山周辺の降灰分布と森林被害の把握

2003.04.25 森林情報室資源解析科
概要

2000年3月31日の有珠山噴火により、火口周辺の道路や建物が崩壊し、森林についても降灰による枯死などの被害がありました。今回、噴火による被害を受けた森林の復旧整備対策を支援するために、衛星画像と森林GISを利用して有珠山周辺の森林の現況把握を行い、火山灰の降灰分布図と森林被害区分図を作成しました。なお、衛星データは(財)リモート・センシング技術センタ-衛星リモートセンシング推進委員会から提供を受け、解析したものです。

 

 

1.森林GISによる有珠山の森林の概要
現況確認のため、2000年4月3日撮影のSPOT衛星と重ね合わせました。
(1)森林の人工林・天然林別区分(画像1-1)
人工林を茶色、天然林を緑で表示しています。衛星画像との重ね合わせ表示により森林現況を容易に把握することが可能です。今回の噴火口周辺の森林については天然林が多く存在していました。

 


以下の画像をクリックすると拡大します
(画像1-1)
(2)森林の樹種別の区分
トドマツを緑、カラマツを赤、その他の樹種を黄色で表示しています。噴火口周辺は、一部にトドマツが見られるのみで、その他樹種がほとんどとなっています(画像1-2)。
(画像1-2)
2.衛星データによる降灰分布図の作成
噴火から3日後に得られたSPOT衛星画像の反射輝度値データをもとに画像分類を行い降灰分布図を作成しました。
(1) 噴火前の有珠山 (画像2-1)
撮影日時:2000年3月31日午前10時37分撮影
衛星:インドIRS PAN画像 空間分解能約6m
説明:噴火直前の有珠山周辺の様子です。薄い雲がかかっています。噴火は約3時間後の午後1時7分から始まりました。
(画像2-1)
(2)―① 降灰分布図 画像判読による分布図(画像2-2)
撮影日時:2000年4月3日午前10時25分撮影
衛星:SPOT2 XS画像 空間分解能20m
説明:3月31日は黄色の分布域で洞爺湖温泉、壮瞥町、北湯沢、支笏湖方面に向かっています。
4月1日は赤色の分布域で海岸線に沿って虻田町、伊達市と太平洋が分布域となっています。
4月2日は橙色で、有珠山から伊達市西関内町、紋別岳を超えて登別市に向かっています。
(画像2-2)
(2)―② 降灰分布図  反射輝度値を使用した画像分類(画像2-3)
撮影日時:2000年4月3日午前10時25分撮影
衛星:SPOT2 XS画像 空間分解能20m
説明:衛星画像を基に反射輝度値で画像分類を行って作成した降灰分布図です。画像2-2で示したとおり東~南東方向に噴煙が流れていったのが確認できます。噴火直後の現地調査から赤:5mm以上、橙:1~5mm以下、黄:1mm以下の降灰があったと推定しました。
(画像2-3)
3.衛星データによる森林被害図の作成
(1)-①森林の被害区分推定図
撮影日時:2000年5月16日 午前10時28分撮影
画像:SPOT1 XS画像 空間分解能20m
説明:森林や草地など緑に覆われていることがわかります。有珠山の左上に2箇所の噴煙が確認できます。赤枠は国有林界、細い黒線は民有林の森林計画図の小班区画、茶色は治山施設です(画像3-1a)。
衛星データの近赤外線域の反射輝度値から、健全林分と不健全林分、枯死林分の識別が可能です。
観測値から森林被害の状況を激害(未開葉)、中害、微害に3区分しました。噴煙域周辺に被害林分があり、特に激害林分では樹木が存在していないと考えられます(画像3-1b)。

(画像3-1a)

(画像3-1b)
(1)-②森林の被害面積の算出
6月13~14日、胆振支庁林務課の協力を得て、周辺からの遠望による現地調査を実施しました。その結果、噴煙下、激害(赤)と中害(橙)箇所については区分どおりに被害を受けていました。微害(黄)箇所は樹木の生存が確認できました。
そこで、調査結果をもとに、森林被害区分推定図(画像3-1b)を以下のとおりを修正し、森林被害区分図を作成しました(画像3-1c)。
1.画像(画像3-1b)から微害林分(黄色)を削除
2.小班界をもとに被害箇所を画像上で切り取り
3.被害面積はコンピュータ上で自動計算

被害面積は以下のとおりです。
国有林 噴煙下16.5ha、激害12.1ha、中害6.3ha
民有林 噴煙下6.1ha、激害11.8ha、中害31.9ha
計 84.7ha

(画像3-1c)
火口の現況写真とリンクさせています
①西山火口付近の激害林分
②金比羅火口付近のサクラ植栽地
(1)-③森林の被害区分図の3次元鳥瞰図の作成(画像3-1d)
画像3-1cの被害区分図と標高データを使用して、西側から見た西山火口付近の三次元鳥瞰図を作成しました(画像3-1d)。
左側が被害分布図の俯瞰図で、右側が同一視点から撮影した現況写真です。視点の位置は画像3-1cに示しています。


(画像3-1d)
(2) 2001年の森林被害区分図(画像2-8)
撮影日時:2001年5月29日 午前11時01分撮影
画像:SPOT1 XS画像 空間分解能20m
説明:2001年の衛星データから森林被害分布図を作成しました。樹木の枯死している箇所を被害区域としました。被害面積は国有林32.3ha,民有林38.5ha,計70.8haで,国有林がほぼ変わらず,民有林が約10ha減少しました。森林の回復傾向が見られますが、③のトドマツ人工林のように,噴火活動が収束してきた2000年末頃からの地熱活動による新たな被害箇所が見られました。この区域では噴火から半年を過ぎた頃から地熱活動が活発になり,約90℃の噴気も見られる状態でした。

(画像3-2)
火口付近の現況写真とリンクさせています
①西山火口付近の樹木
②金比羅火口付近のサクラ植栽地
③噴気によるトドマツ人工林倒壊
(3) 2002年の森林被害区分図(画像3-3)
撮影日時:2002年5月29日 午前10時08分撮影
画像:LANDSAT7 ETM+ 空間分解能30m
説明:2002年の衛星データから森林被害分布図を作成しました。被害面積は国有林 30.5ha,民有林 43.7ha,計 74.2haで,2001年とほぼ変わらず、大きな変化はみられていません。

(画像3-3)


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