空中電磁探査から、どのようなデータが得られるのですか。

岩盤の中に空間（隙間）や水がどのくらいあるのかなどを示す「比抵抗数値」を取得できます。

例えば、山の岩盤の断面図を見ると、亀裂がある箇所とない箇所があります。亀裂がない箇所はしっかりとした岩盤であり、亀裂がある箇所は脆弱です。その脆弱な部分に大雨が降って多量の水が染み込み、地震による衝撃が加われば、斜面崩壊する危険性は高くなると考えられます。

ただし、比抵抗数値はあくまでも「地面の電気の通りやすさ」を示すもので、岩盤の状態を推定する材料にすぎません。実際に斜面が崩れやすいかどうかは、比抵抗数値以外に、周囲の地質や、その土地の気候の特徴などの諸要因を考慮しなければなりません。同じ降水量でも高知県では何も起こらず、香川県では大きな土砂災害になったりします。地盤に火山灰質が多いのか、海底に堆積した地層だったのかによっても、発生可能性は異なります。

地震時斜面崩壊危険箇所推定手法の概要。比抵抗数値の他に、斜面の勾配や降水量など、さまざまな要素が関わっている

比抵抗数値の観測手法について、詳しく教えてください。

従来の方法では、ヘリコプターの下部に二次磁場を受信するセンサーを取り付けて観測します。しかし、そのセンサーは10メートル以上もの巨大な機器ですから、観測時には樹木に引っかからないようにしたり、付近を車で走行するドライバーの視界の妨げにならないようにするなど、実際の運用には種々の制約がありました。また、一度の計測にかかる費用も、狭い範囲だけで１フライト毎に数百万円かかることは、現実的ではないと感じていました。

ヘリコプターによる観測は、コスト面の負担や観測時の制約が大きい

かなり高額な費用が必要なのですね。

そうです。そのため、研究当初の計画では、新たに観測するのではなく、以前に観測したデータや国が所有しているものの活用を検討していましたが、最終的には、ドローンを使用することにしました。

ヘリコプターで観測した場合、一度に広範囲を観測できますから、大まかな状況把握に適しています。ただし、費用面やピンポイントの測定が難しいため、汎用性が低くなるデメリットもあります。

一方、ドローンでの観測は、ヘリコプターからの取得データとそれほど相違はない上に、ピンポイントでの調査がしやすいこと、機体が小さく小回りが利くため、ホバリングしての観測もできるなどのメリットが生じるのです。

ヘリコプターでは揚力が大きすぎて地表に与える影響が大きいため、長時間のホバリングはできません。また、二次磁場の測定は積分値のため、ドローンによるホバリングで、同じ場所をキープして観測を続けることで、シグナルが弱い場合でも精度の高いデータを取得できるようになりました。

さらに、研究開始3年目には、数を増やして2機での測定を試験的にスタートさせました。

ヘリコプターとドローンによる観測データ