客觀日本

產綜研利用無人機磁探測獲取阿蘇火山口數據,成功實現地下結構的視覺化

2026年04月10日 抗災防災

日本國立研究開發法人產業技術綜合研究所地質資訊研究部門的宮川步夢研究團隊負責人、大熊茂雄(技術員)、宮地良典副研究部門長等人的研究團隊宣佈,成功利用無人機空中磁探測技術,對人類難以進入的危險地帶的地下構造實現了視覺化。在對熊本縣阿蘇火山口的探測中已證實,與以往直升機探測相比,無人機能夠以4倍以上的空間解析度獲取數據。研究團隊還利用自主研發的三維磁反演解析技術,實現了地下結構的視覺化,並探明瞭熱液蝕變帶的分佈情況。預計該技術可應用於滑坡災害風險評估以及資源勘探等領域。相關研究成果已發表在期刊《Progress in Earth and Planetary Science》的3月4日刊上。

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圖1 研究概要圖(供圖:產業技術綜合研究所)

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圖2 無人機磁探測作業現場(供圖:產業技術綜合研究所)

由邊坡崩塌引發的滑坡災害,是地質構造等內在因素與降雨等誘發因素共同作用而發生。另一方面,在人員難以進入的區域開展的航空探測作業成本高昂,儘管無人機技術的應用備受期待,但實際應用案例仍十分有限。因此,本次研究團隊以在火山區域及陡峭邊坡中高分辨率探明地下脆弱區域為目標,驗證了將無人機航空磁探測與基於磁數據反演地下結構的三維磁反演解析相結合的技術方案的適用性。

研究選取曾發生滑坡或邊坡崩塌的阿蘇山西麓作為探測對象,探討了該技術能否有效識別由火山下方岩漿庫供給的熱液及火山氣體引發岩石化學變化,進而導致岩體脆弱性增加的熱液蝕變帶。在熱液蝕變帶中,岩石發生黏土化導致磁性礦物流失,從而產生局部磁力異常。

首先,為了掌握大範圍地下結構,研究團隊對現有的直升機搭載磁探測解析數據進行了重新分析,結果確認,在噴氣孔地帶及溫泉分佈區,存在磁化顯著低於周邊的連片分佈區域。通過掛載磁量信號轉換器的無人機開展空中磁探測,實現了飛行高度100米以下、測線間距25米以下,是既往4倍密度的測量。通過應用三維磁反演解析,明確了從地表至地下數十米深度範圍內,磁化極低的區域在深度方向連續分佈且在水平方向延展。由此證實,該方法可有效識別因熱液蝕變形成的高脆弱性黏土化區域。

原文:《科學新聞》
翻譯:JST客觀日本編輯部

【論文資訊】
期刊:Progress in Earth and Planetary Science
論文:UAV-based magnetic survey for detecting hydrothermal alteration zones relevant to landslides: A case study at Aso Volcano, Japan
DOI:10.1186/s40645-026-00800-3