※Progress in Earth and Planetary Science は,公益社団法人日本地球惑星科学連合(JpGU)が運営する英文電子ジャーナルで,JpGUに参加する50学協会と協力して出版しています.

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Progress in Earth and Planetary Science

日本語Abstract

Paper with full data attached

Solid earth sciences

202101202101

Sentinel-1干渉SAR時系列解析による全国都市域地表変動監視

森下 遊

Nationwide urban ground deformation monitoring in Japan using Sentinel-1 LiCSAR products and LiCSBAS

Morishita Y

Automatic processing, Ground deformation, InSAR, Nationwide, Sentinel-1, Subsidence, Time series analysis

73解析対象都市域と計測された地表変動時系列の例

都市域における地盤沈下は、洪水リスクを増加させ、建造物やインフラに被害を及ぼし、経済的損失につながるため、日本に限らず世界中で共通する大きな問題となっている。継続的な地表変動の監視は、早期発見、メカニズムの解明、対策の実施、変動予測において重要である。

ESA(欧州宇宙機関)が2014年に打ち上げたCバンドのSAR(合成開口レーダー)衛星であるSentinel-1は、全球を対象に高頻度で観測を行っている。膨大な観測データがオープンフリーで利用可能となっており、干渉SAR時系列解析による国家規模の地表変動監視を可能にした。Sentinel-1自動干渉解析システムであるLiCSARは、全球を対象に膨大な干渉画像を生成しており、ウェブポータル(https://comet.nerc.ac.uk/COMET-LiCS-portal/)を通して無償でダウンロード可能となっている。LiCSARと連携したオープンソース時系列解析パッケージであるLiCSBAS(https://github.com/yumorishita/LiCSBAS)によって、ユーザーは簡易かつ迅速に地表変動時系列及び速度を計算することができる。

本研究では、2014~2020年の日本の73主要都市域における時空間的に詳細な地表変動時系列及び速度を、LiCSARプロダクトとLiCSBASを使用して計算した。全LiCSBAS処理は事前に定義されたパラメータを使用して自動的に実行された。その結果、様々な時空間的特性を持つ多くの変動が詳細に検出された。例えば、弘前・九十九里・新潟・金沢における線形地盤沈下(約10~40mm/yr)、三条における2018年2月頃の突発的地盤沈下(約4cm)、弘前・山形・米沢・小千谷・野木における年周上下変動(振幅約5~20mm)、調布における線形隆起(約5mm/yr)などである。奈良と大阪では2018年に未知の微小な非線形隆起変動(約1cm)が生じていたことがわかった。2016年熊本地震後の複雑な余効変動も時空間的に詳細に明らかとなった。

本研究で得られた全ての変動データはオープンリポジトリ(https://doi.org/10.5281/zenodo.4243151)で入手可能で、変動速度等はウェブ地図(https://yumorishita.github.io/gsimaps_S1_Japan_LiCSBAS)上で表示可能であり、さらなる調査研究や解釈への利用が期待される。また、このようなLiCSARプロダクトとLiCSBASを使用した国家規模の変動監視は容易に実現可能であり、世界中に適用可能である。

日本語原稿執筆者:森下 遊(国土地理院地理地殻活動研究センター)
(敬称略)