ビーチロック について整理中
田中好國(1995)；ビーチロックの研究小史、地理科学、vol.50,no.1,p.45
http://www.eonet.ne.jp/~tnk1998/b.r.html
田中先生によるまとめ
１ ビーチロックとは
サンゴ礁の発達する海浜の潮間帯に多く見られ、その海浜堆積物が主に炭酸カルシウムによるセメント作用で 膠結された板状の石灰質砂礫岩をさす。わが国の場合、約200地点に分布しているビーチロックのうち93％はサ ンゴ礁の発達海域にある(田中、1990)。このことからもビーチロックは気候地形に含まれよう。
２ ビーチロックはいつ頃から注目されたか？
外国では『種の起源』で有名な1840年代のC.Darwin(1809〜1892)の活躍した時代まで遡ることができる。 インド洋などにおけるサンゴ礁調査のおりに特異な地形現象として注目され、彼の著書にも記載されている(名 称は異なっているが)。さらに20世紀初頭には、ブラジル北東岸・オーストラリアのグレートバリアリーフでの サンゴ礁地形研究に付随して調査されてきた。
一方わが国では、第１次世界大戦後に旧ドイツ領の南洋群島を約28年間領有したことからサンゴ礁地域の自然 科学的研究が活発に行われた。第２次世界大戦後に発表された田山(1952)の報告には Recent Limestone と いう名称を使用して、ビーチロックのいろいろな事例や特徴が詳細に図とともに説明されている。
３ ビーチロックの命名者
ビーチロックは約150年以上前から注目されてきたが、C.Darwin の時代には hard sand-stone, 20世紀初 頭にはstone reef とか beach rock という名称も使われ、用語としての統一はなされていなかった。むしろ 第２次世界大戦前から戦後にかけて使用されていた beach sand-stone の方が一般的ではなかったのかと想像 される。
サンゴ礁地域にしばしば見られるこの種の微地形に対してビーチロックという地形用語を使用したのは R.A. Daly(1919)であると考えられる。また、ビーチロックの成因について海水起源説の立場から熱帯海域のサンゴ礁 地域の硬砂礫岩に対してビーチロックという名称を与えたのは J.A.Steers(1940)である。
わが国では、ビーチロックという地形用語は1960年代に精力的にこの地形を研究したアメリカの R.J.Russell から示唆を受けた米谷(1963)によって紹介され、それ以降はこの用語に統一されている。
４ ビーチロックの成因
海浜にある堆積物が主に炭酸カルシウムの沈殿によって膠結され、ビーチロックが形成される、ということは 研究者の間ではほぼ共通の考え方であろうと思われる。しかし、炭酸カルシウムがどこから(何から)供給される のかが長い間論争のまとになっていた。
ビーチロックの成因をこの炭酸カルシウムの供給源からみると、比較的古い時代の説である有機的成因説(例え ば、バクテリア説・有機物の腐敗説。藻類説など)と淡水(主に地下水)または海水から炭酸カルシウムが供給され るという無機的成因説とに大きく分類することができる。
1960年代の後半以降になってくるとビーチロックの成因論を分析化学的に追求した報告が多くなってきた。そ して次第に無機的成因説が主流を占めるようになり、最近の成果では炭酸カルシウムの沈殿は海水から期待され るという、海水起源説が支配的となっている。
５ ビーチロックの地形的意義
ビーチロックは比較的新しい時代の完新世の海面変化を示す良好な指標となりうる。現在、琉球列島において も完新世の海面変化に関する研究が進んでいるが、旧海水準の指標にビーチロックの分布高度と含有物中の14C年 代を使い、いくつかの海面変化曲線が得られている。
しかし、絶対年代の知られている数は決して多いとは言えず、ビーチロックを指標とした広域的な海面変化に 関する議論は十分に行える状態ではない。
http://www.chs.nihon-u.ac.jp/institute/nature/kiyou/2003/pdf/1_1.pdf
赤色立体地図でみる関東地方の地形
はじめに
赤色立体地図は2002年にレーザ計測の結果を表現するために開発した
富士山の青木ヶ原樹海は青木ケ原溶岩の上に植物が生育したもので
溶岩表面の微地形は複雑な凹凸に富んでいる。
このような複雑な地形を現地調査な可能な縮尺でも見やすく表現することを
可能にした手法である。
すなわち、１ｍメッシュの解像度のデータを、1/5000程度の縮尺で表現できるので、現地調査の際にも実用的に利用できる。従来の等高線や陰影図では1/500程度の縮尺にして20ｃｍ間隔の等高線を引くしかなかったので、とても地質の現地調査に持参して使用することは難しかったのである。勢い、小縮尺の地図にすると従来の地形図と違いがわからず、せっかくとった1mDEMを利用できないということになった。
赤色立体地図はこの問題への回答であった。
この表現方法は、DEMのサイズを変更すれば、それだけ広い範囲の微地形を見わたすことが可能であることを意味する。それを複雑な関東地方の地形に適用した結果を見ていただきたい。
弾道を描く噴出物の力学と防災
はじめに
2014 年御嶽山噴火では,山頂付近に新たに生じた火口列で水蒸気噴火が発生し,頂上付近にいた登山者に多数の犠牲者を生じた.被害の原因は火口から弾道を描いて到達した噴出物と,噴煙柱崩壊による火砕流によるものと思われる.
御嶽山では,2014 年噴火の前に火山防災マップが整備更新されていた.これらの図は主として山麓の住民向けのものであり,作成にあたっては溶岩流や火砕流,土石流のシミュレーション計算は実施されていた.しかし,火口付近での被害を検討するための,弾道を描く噴出物についての詳細なシミュレーション計算等は行われていなかった.
ここでは,弾道を描く噴出物の力学と防災についてのいくつかの事例検討を行ったので紹介したい.特に,火口位置よりも到達点が高い,投げ上げ型について整理した.
三宅島 2000 年噴火
三宅島の 2000 年噴火では,山頂の雄山に直径約1500m,深さ約 450m のカルデラが形成された.カルデラを成長させつつ,その底に生じた火口でマグマ水蒸気噴火を繰り返した.7 月 14-15 日の噴火では,雄山林道終点の駐車場付近に多数の弾道を描く噴出物が落下し,大きな被害を生じた(写真 1).この雄山駐車場からカルデラの縁までは 50m 程度の距離であったが,堆積していた岩片のサイズは火口方向に向かうにつれ小さくなった(写真 2).
火口縁の近傍では，破片状のものが多かった．噴火の最中のビデオ映像では，火口の上空で火山弾が爆発するような映像があり，当時火山弾が爆発という話題になったが，これは落下中の火山弾と上昇中の火山弾が空中で衝突したと考えればうまく説明がつく
御嶽山 2014 年噴火
空中写真判読や既往報告によれば,弾道噴出物は概ね 1km の範囲に及んでいる.弾道噴出物の初速について検討を行った(図 1).図1の破線が地形断面である.鉛直初速を130m/sとした場合,山頂付近では,放出角度83度程度のものと50度の2通りの経路があることがわかる.このことは空中で衝突して破片を生じうる可能性を示唆する.
日本画像学会 依頼原稿
全く新しい形の表現手法「赤色立体地図」とその発展
千葉 達朗※
The new visualization method Red Relief Image Map and its aplication
Tatsuro CHIBA※
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※アジア航測株式会社 総合研究所
〒215-0004 川崎市麻生区万福寺2-2-1
Research Institute, Asia Air Survey Co., Ltd.
2-2-1,manpukuji,asao-ku,kawasaki-city,kanagawa,215-0004, Japan
（連絡先）
所属部署 ：アジア航測株式会社 総合研究所
代表著者の住所 ：〒215-0004 川崎市麻生区万福寺2-2-1
代表著者の電話番号 ：
代表著者のFAX番号 ：
E-mail address ：ta.chiba@ajiko.co.jp
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【要旨】（和文：300〜450文字）
□□□□□□□□，□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□．□□□□□□□□□，□□□□□□□□□．□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□．
【キーワード】5個程度
□□□□□□□，□□□□□□□，□□□□□□□，□□□□□□□，□□□□□□□
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【Abstract】（英文：100〜150 words）
In the current consumer market of the xxxxx □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□．
【Keywords】Around 5 words
□□□□□□□，□□□□□□□，□□□□□□□，□□□□□□□，□□□□□□□
（各keywordの最初の文字は大文字にて記載する）
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（ここからは技術本文を自由に記載ください）
学会誌1ページの文字数は2800文字で構成されます．文章の間に図や表が入ります．図や表は，文字数換算で400〜800文字/1つの図（または表）になります．刷り上がり頁数については，投稿原稿区分に従い，以下のようになります．
論文は刷り上がり10頁以内，ノートは刷り上がり2頁以内，速報は刷り上がり4頁以内です．解説・総説及び資料の刷り上がり枚数は特に規定しませんが，論文に準じるものとします．仮に8頁の論文であれば，8×2800文字＝22400文字となります．図と表が10個有る場合は600×10で，文字数は6000文字相当になります．このため，実質的には，必要文字数は22400 - 6000＝16400文字になります．
1. はじめに
一般的に地形を表現するのに等高線が用いられることが多い。1/25,000地形図や1/50,000地形図は等高線図に様々な地図記号や道路を重ねたものである。
2. □□□□□□□□□□□□□□□
□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□1)．
2.1 □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□
□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□2, 3)．
2.2 □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□
□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□7-13)．
2.3 □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□
□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□．
2.4□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□
□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□．
3. □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□
□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□．
3.1 □□□□□□□□□□□□□□
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3.2 □□□□□□□□□□□□
□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□．
4. おわりに
□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□．
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【参考文献】
参考文献は全て英文で記載します．記載例を以下に示します．
・ 学術雑誌・研究技法など：「著者, “題名,” 雑誌名, 巻, 頁 (発行年).」をこの順に，「半角コンマ＋半角スペース」（, ）にて区切り，英文で記載する．日本語文献の場合は最後に[in Japanese]を付す．
1) K. Nakajima, “Current Bubble Jet Technology,” Journal of the Imaging Society of Japan, 41, pp.159-166, (2002) [in Japanese].
・ 学術会議予稿集（論文集）など：「著者, “発表タイトル,” 会議名, 主催学会 (開催年), 頁.」をこの順に，「半角コンマ＋半角スペース」（, ）にて区切り，英文で記載する．日本語文献の場合は最後に[in Japanese]を付す．
2) N. Nagayama, N. Nakamura, and M. Yokoyama, “Pixel Image Formation on a Multi-Layered Organic Film Installed with Pixel -Like Floating Electrodes,” Proceeding of NIP20: International Conference on Digital Printing Technologies, Society for Imaging Science and Technology (2004), pp.543-546.
・ 単行本などの出版物：「著者, “出版物タイトル,” 出版社名 (発行年), 参考頁.」をこの順に，「半角コンマ＋半角スペース」（, ）にて区切り，英文で記載する．日本語文献の場合は最後に[in Japanese]を付す．
3) Edited by E. Inoue and S. Kikuchi, “Insya Kogaku,” Kyoritsu Shuppan (1975), pp.5-10 [in Japanese].
・ 特許：「発明者 (出願者), 公開番号または特許番号.」をこの順に，「半角コンマ＋半角スペース」（, ）にて区切り記載する．以下の例のほかに，平成の場合は，Hxx-xxxxxx，2000年以降は，20xx-xxxxxxなどと表記する．原則として公開番号もしくは特許番号で示す．
4) S. Nagai (Nihon Musen), Japanese Patent Disclosure S58-121029 (1983).
・ 電子ジャーナルの場合：雑誌と同様に，「著者, “題名,” 雑誌名, 巻, 頁, (発行年).」をこの順に，「半角コンマ＋半角スペース」（, ）にて区切り，英文で記載する．日本語文献の場合は[in Japanese]を付す．さらに，最後にURLを示す．
5) K. Nakajima, “Current Bubble Jet Technology,” Journal of the Imaging Society of Japan, 41, pp.159-166 (2002) [in Japanese].
(http://www.isj-imaging.org/ISJ_journal/e-submission.html).
・ Webサイトの場合：URLと参照した日付を示す．
6) http://www.isj-imaging.org/ISJ_journal/e-submission.html, (accessed 2012-01-19).
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【図及び表の説明】
キャプションは英文で記載してください．記載要領を以下に示します．
・ 図の説明文（タイトル等，図の下部に配置されます）の最後は，ピリオドを付す．図表のタイトルは，本文末にまとめて記載する．
例：Fig. 3 Cross-sectional view of laser printer.
Fig. 1 Toner image transfer model.
Fig. 2 Relationship between transfer ratio and transferred charge density on
transfer material.
Fig. 3 Xxxxxxx of xxxxx xxxxxxx.
Fig. 4 Xxxxxxx of xxxxx xxxxxxx.
Fig. 5 Xxxxxxx of xxxxx xxxxxxx.
・ 表の説明文（タイトル等，表の上部に配置されます）の最後は，ピリオドを付す．図表のタイトルは，本文末にまとめて記載する．
例：Table 2 Optimum toner charge-to-mass ratio.
Table 1 Optimum toner charge-to-mass ratio for three kinds of photoconductors.
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【略歴】
千葉 達朗
1984年 日本大学大学院理工学研究科（地理学専攻博士後期課程）を修了．
1989年 日本大学文理学部応用地学教室を経てアジア航測株式会社に入社．防災地質業務を担当
2002年 赤色立体地図作成法を発明，2006年より同総合研究所、地形表現技術開発を担当．
2015年 日本地質学会関東支部功労賞
【写真】
執筆者の電子データ写真を添付する．
千葉達朗
画像学会
赤色立体地図−複雑な形状を可視化する手法
アジア航測株式会社総合研究所 千葉達朗
１．はじめに
わたしは、宮城県の石巻市で生まれ育ち、1975年春、日本大学文理学部の応用地学科に入学しました。中学時代から等高線が大好きで、大学1年生のときに集めた２万５千分の１地形図が２００枚くらいありました。大学が都内なので、神田の書店にいけば、いつでも全国の地形図が入手出来るというだけでワクワクしていました。空中写真判読実習という、大型の実体鏡で空中写真を立体的に見ながら地形の勉強をするという授業を受けたかったのです。この授業は、日大文理学部の応用地学科と地理学科で開講されていました。迷った末に応用地学科を選んだことが、地質学との出会いの端緒だったことになります。
サークルは、写真部と美術部に入りました。写真部は、フィルムや印画紙の暗室技術を身につけて、自分で現像したり引き伸ばしたりしたかったのです。叔父にもらった旧い一眼レフを駆使し、当時できたばかりのヨドバシカメラに通いながら、たくさんの先輩にフィルム現像から印画紙の焼き付けまで、様々な理論やコツを教えてもらいました。カラーの現像処理は全暗室で行う必要があり、代々木のオリンピック記念青少年センターにあった共同利用施設を使うことになっており、露光時間や絞りの管理だけでなく現像液の鮮度や温度管理にも注意を払うことが必要で、新入部員には無理な相談でした。でも、この間の適正露出の計算や白黒写真の焼き付けの経験は光の性質の理解に大きく役立ちました。
美術部への入部は、「裸婦クロッキー」が動機の一つでした。本来の目的は、未知なる物を観察したい一心だったわけですが、茶色のコンテを使って、すばやく巧みに立体を描いたので、有望な新人と期待されたらしいです。クロッキーでは、影を無視して形をシンプルに素早く描きます。これは後に、露頭スケッチの際に役に立ちました。
その頃、学科の先輩達が、新入生歓迎巡検を開いてくれました。生まれて初めて、地質調査を初体験してすっかり感動、写真も美術もだんだん遠ざかり、学部時代は富士川谷の地質調査に明け暮れました。さらに薄片講習会や顕鏡講習会・いろんな学会にも参加、やがて一人前の地質屋になりました。今にして思えば、当時は沢沿いにも、林道沿いにも地層が露出し、地質学を学ぶにはいい時代でした。たとえば、1年生の冬の合宿所は廃校になった小学校で、板張りの教室にシュラフで寝ながらの自炊でした。毎日先輩とチームを組んで沢に入り、露頭をハンマーで叩きながら沢を詰め、尾根伝いに降りてくる。沢は深く入り組んでいるので、ルートマップを描きながら進む。宿に戻ったら野帳の墨入れを行い、野稿図に地層の色を塗っていく。1/2.5万地形図を1/1万に拡大した地図では、樹木で隠された沢地形の精度が不足し、現地で地図に直接書き込むことは難しかったのです。
そこで、中縮尺で複雑な地形を表現できる画像を自分で工夫して現地調査に持参するしかないと、膨大なDEMデータを計測部門から取り寄せました。プログラムを操りSpyglass Transform とphotoshopを駆使して、様々なフィルタ計算とカラー合成の試行錯誤を行ないました。この追い詰められた作業の中からできたのが「赤色立体地図」でした。ここで学生時代の写真部と美術部の経験が生かされたのです。プログラミングも研究が行き詰まったときに、マスターしていました。人間、何が幸いするかわかりません。
この「赤色立体地図」は、1枚だけで立体感が得られ、微地形も大地形も同時によくわかる画像です１）。これは使えそうだと、手分けして全域を作成し、現地調査に持参しました。
驚いたことには、比高数m程度の微妙な凹凸しかない青木ヶ原樹海内部でも、周囲を10mほど見通せれば、画像とのパターン比較で現在位置を決定できました。その結果、短期間の現地調査でたくさんの成果をあげることができたのです
赤色立体地図は、急斜面ほどより赤くなるように調整した斜度画像と、尾根谷度に比例したグレイスケール画像を乗算合成して作成します。尾根谷度は、地上開度から地下開度を引いて2で割って求める値で、尾根ほど明るく、谷ほど暗くなるように画像化します。地上開度は岩手大学の横山先生が開発したパラメータで、着目点の周囲に8方向の地形断面を作成し、天頂から測定した地平線の角度を平均した値です３）。地形断面の範囲は、1mDEMでも100mなどと長くとります。地上開度は尾根を抽出し見やすく表現できます。地下開度は地形を裏返しにして求めた地上開度と等価です。地下開度は谷を見やすく表現できます（図−２）。
最初はどうして立体的に見えるのか皆目見当がつかなかったのですが、既往研究の文献調査などから明らかになりました。地上開度図はCGで使用する環境光と類似した画像を生成します。CGでは地下開度に相当するパラメータは使用していません。斜度画像は、どのような色でも立体感を生じますが、赤が最も強い立体感を生じ、さらに微妙な傾斜を認識しやすいことがわかりました。
その後、2005年から2010年にかけて「立体化原理と作成法やプログラム」に関して国内外の特許を取得しました、2006年と2011年には一般向けの本も出版しました。
と赤色立体地図の組み合わせは、地形・地質調査に有効で、盛んに利用されるようになりました。2013年には、産総研シンポで、新しい地質調査法ということで基調講演を行いました。
航空レーザ計測技術（LiDAR : Light Detection And Ranging）は、航空機の位置をGNSSで、姿勢を慣性計測ユニット（IMU）で正確に計測し、レーザパルスの方向と往復に要する時間をもとに、地面の高さを非常に高密度に計測する技術です。レーザは樹木の隙間を通って地面に到達する割合が高く、太陽光の差し込まない縦穴火口の深さを測定することさえ可能としました。この手法で、樹木の生い茂った地域での精密地形測量が可能となりました。国内の約50％の範囲で計測が完了しており、その成果の一部は国土地理院から基盤地図情報5mDEMとして公開されています。赤色立体地図は、地質屋のための地図でしたが、他分野からも注目されており、昨年はグッドデザイン賞を受賞しました。最近では「かぐや」による月の地形や砥石の表面構造の可視化にも利用されています（レーザ顕微鏡0.1μmDEM）。今後もさらに、改良を進めていきたいと考えています。
−赤色立体地図− 地形・地質調査のための地図表現法
アジア航測株式会社総合研究所 千葉達朗
１．はじめに
赤色立体地図は、2002年に富士山の青木ヶ原溶岩流の調査の際に、わたしが発明した地形表現法です。ここではその技術的背景を紹介します。
プロローグ 大学入学の頃
わたしは、1975年春、日本大学文理学部の応用地学科に入学しました。中学時代から集めた２万５千分の１地形図は、入学時に２００枚を越えていました。等高線が大好きでした。都内の大学なので、神田の大きい本屋にいけば、全国の２万５千分の１地形図が入手出来るというだけでワクワクしていました。大学を選ぶ時に、どうしても空中写真判読実習という授業を受けたかったのです。裸眼実体視はできたので、プリズムと鏡を組み合わせた実体鏡で空中写真を見たかったのです。この授業は、日大文理学部の応用地学科と地理学科で開講されていました。迷った末に応用地学科を選んだことが地質学との出会いの端緒だったことになります。
サークルは写真部と美術部に入りました。写真部は、もちろん暗室技術を身につけて、自分で現像したり印画紙に大きく焼き付けたりしたかったのです。叔父にもらった古い一眼レフを駆使し、当時できたばかりのヨドバシカメラに通いながら、たくさんの先輩からフィルム現像から、印画紙の焼き付けまで様々な理論やコツを教えてもらいました。適正露出の計算は光の性質の理解に大きく役立ちました。
美術部への入部は、「裸婦クロッキー」が動機の一つでした。茶色のコンテを使って、すばやく巧みに立体を描いたので、有望な新人登場と期待されたものです。クロッキーでは、影を用いずに形をシンプルに素早く描きます。これは後に、露頭スケッチや顕微鏡スケッチの際に役に立ちました。ところが、新入生歓迎巡検で地質調査を初体験してすっかり感動、写真も美術もだんだん遠ざかり、学部時代は富士川谷の地質調査に明け暮れました。さらに薄片講習会や顕鏡講習会・いろんな学会にも参加、やがて一人前の地質屋になりました。今にして思えば、当時は沢沿いにも、林道沿いにも地層が露出し、地質学を学ぶにはいい時代でした。
たとえば、1年生の冬の合宿所は廃校になった小学校で、板張りの教室にシュラフで寝ながらの自炊でした。毎日先輩とチームを組んで沢に入り、露頭をハンマーで叩きながら沢を詰め、尾根伝いに降りてくる。沢は深く入り組んでいるので、ルートマップを描きながら進む。宿に戻ったら野帳の墨入れを行い、野稿図に地層の色を塗っていく。1/2.5万地形図を1/1万に拡大した地図では、樹木で隠された沢地形の精度が不足し、現地で地図に直接書き込むことは難しかったのです。それにしても、前日見つけた鍵層が翌日、図学で予想した通りの地点で現れたときの感動は今でもよく覚えています。巨大な緑の衣のホツレから中を伺っているだけだなと思いました。
２．青木ヶ原樹海の調査
その後、アジア航測に入社して13年目、富士山の青木ヶ原溶岩流の地形地質調査を担当する機会がありました。現地調査まであと1週間という頃になって、最先端技術の航空レーザ計測による１ｍDEMの成果を、A1サイズ50枚の1/2,500の等高線図として受け取りました。その図面を広げて、地形判読を進めながら、「まずい、これでは樹海の中で迷ってしまう」と身の危険を感じました。レーザ計測では樹木の隙間を通って地面に到達したデータのみを使用するので、小さな火口や溶岩流表面の皺や亀裂などの微地形がきちんとデータ化されているのですが、等高線ではそれがうまく表現できていなかったのです。全体的には平坦ですが凹凸が複雑に入り組んでおり、歪んだ輪ゴムのような等高線が散らばっています。また、図面が大きく、青木ヶ原樹海の現地調査に持参するのは困難でした（図−１）。
図−１ 青木ヶ原樹海内部の溶岩表面の状況
そこで、中縮尺で複雑な地形を表現できる画像を自分で工夫して現地調査に持参するしかないと、膨大なDEMデータを計測部門から取り寄せました。プログラムを操りSpyglass Transform とphotoshopを駆使して、様々なフィルタ計算とカラー合成の試行錯誤を行ないました。この追い詰められた作業の中からできたのが「赤色立体地図」でした。ここで学生時代の写真部と美術部の経験が生かされたのです。プログラミングも研究が行き詰まったときに、マスターしていました。人間、何が幸いするかわかりません。
この「赤色立体地図」は、1枚だけで立体感が得られ、微地形も大地形も同時によくわかる画像です１）。これは使えそうだと、手分けして全域を作成し、現地調査に持参しました。
驚いたことには、比高数m程度の微妙な凹凸しかない青木ヶ原樹海内部でも、周囲を10mほど見通せれば、画像とのパターン比較で現在位置を決定できました。その結果、短期間の現地調査でたくさんの成果をあげることができたのです２）。
３．赤色立体地図作成法
赤色立体地図は、急斜面ほどより赤くなるように調整した斜度画像と、尾根谷度に比例したグレイスケール画像を乗算合成して作成します。尾根谷度は、地上開度から地下開度を引いて2で割って求める値で、尾根ほど明るく、谷ほど暗くなるように画像化します。地上開度は岩手大学の横山先生が開発したパラメータで、着目点の周囲に8方向の地形断面を作成し、天頂から測定した地平線の角度を平均した値です３）。地形断面の範囲は、1mDEMでも100mなどと長くとります。地上開度は尾根を抽出し見やすく表現できます。地下開度は地形を裏返しにして求めた地上開度と等価です。地下開度は谷を見やすく表現できます（図−２）。
図−２ 地上開度と地下開度と尾根谷度の関係
最初はどうして立体的に見えるのか皆目見当がつかなかったのですが、既往研究の文献調査などから明らかになりました。地上開度図はCGで使用する環境光と類似した画像を生成します。CGでは地下開度に相当するパラメータは使用していません。斜度画像は、どのような色でも立体感を生じますが、赤が最も強い立体感を生じ、さらに微妙な傾斜を認識しやすいことがわかりました。
その後、2005年から2010年にかけて「立体化原理と作成法やプログラム」に関して国内外の特許を取得しました、2006年と2011年には一般向けの本も出版しました。
４.まとめ
レーザ計測と赤色立体地図の組み合わせは、地形・地質調査に有効で、盛んに利用されるようになりました。2013年には、産総研シンポで、新しい地質調査法ということで基調講演を行いました。
航空レーザ計測技術（LiDAR : Light Detection And Ranging）は、航空機の位置をGNSSで、姿勢を慣性計測ユニット（IMU）で正確に計測し、レーザパルスの方向と往復に要する時間をもとに、地面の高さを非常に高密度に計測する技術です。レーザは樹木の隙間を通って地面に到達する割合が高く、太陽光の差し込まない縦穴火口の深さを測定することさえ可能としました。この手法で、樹木の生い茂った地域での精密地形測量が可能となりました（図−３）。国内の約50％の範
囲で計測が完了しており、その成果の一部は国土地理院から基盤地図情報5mDEMとして公開されています。
図−３ 青木ヶ原溶岩流の地形と表現法による違い（千葉ほか（2007）を一部改変）
富士山北西山麓精進湖付近 1：オルソフォト 2：1/2。5万地形図 3：等高線図 4：赤色立体地図
赤色立体地図は、地質屋のための地図でしたが、他分野からも注目されており、昨年はグッドデザイン賞を受賞しました。最近では「かぐや」による月の地形や砥石の表面構造の可視化にも利用されています（レーザ顕微鏡0.1μmDEM）。今後もさらに、改良を進めていきたいと考えています。
慶良間諸島の地形
地形地質
これまでの知見では
保存すべき重要な景観資源
として「完新世サンゴ礁原」があげられていた
津波堆積物
慶良間諸島の高度10mから50mにかけての高度では
厚さ10〜30cmの灰白色砂層が、斜面と平行に覆うように分布して地点を
多数確認できる。
一般的に斜面と平行に覆うように分布する地層は、マントルベッティングとも
呼ばれ、風成層の特徴である。火山灰やレスが考えられる。
しかしながら砂の分析をしたところ、石英や斜長石の破片であった。
この層と基盤岩の間には、大きさが数センチ程度の礫が認められることがある。
このような礫は、水の力で運搬される必要がある。
これらの二つの事実を整合的に説明するのは
津波による堆積物であるという仮説がもっともらしい
これまで、慶良間諸島では津波堆積物の分布は報告されておらず
八重山諸島で確認されている津波石をもたらした
津波の影響範囲からも離れている
また、津波堆積物であるとした場合高度50mを超えることは
防災上非常に大きな意味を持つ。
これらの地層は、林道沿いの崖で多数確認することができる
今後の精密な調査のためにも、
道路沿いに地層が露出する景観が失われないように
保護管理が必要と思われる
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