Applying vegetation indices to detect high water table zones in humid warm-temperate regions using satellite remote sensing

温暖湿潤地域における植生指標に基づく高地下水面地区の抽出

小出 馨; 小池 克明*

Koide, Kaoru; Koike, Katsuaki*

本研究は、広域スケールにおける地質構造の水理学的特性評価にかかわる方法論の開発の一環として、従来困難とされてきたリモートセンシングによる温暖湿潤地域の森林地帯における高地下水面地区の抽出について、植生情報に基づく新たな検出方法を提案した。高地下水面によって引き起こされる植生状態の差異を検出するため、新しい植生指標(AgbNDVI)と対象エリアの地理学的特性に基づくセグメント解析を考案した。手法の妥当性を検証するため、岐阜県東濃地域の約5km四方の森林域の衛星データ(SPOT)を用いて本手法を適用した。その結果、抽出された高植生指標地点は、地下水流出が発生しやすい斜面傾斜変換点や地質境界付近、確認されている湧水点の近傍や地下水面の高い部分に分布していることが確認された。したがって、高植生指標地点は、地下水流出点や高地下水面地区の重要な指標となることから、本研究で提案した植生指標(AgbNDVI)及び高植生指標地点抽出手法は、温暖湿潤地域における地質構造の水理学的特性や地下水流出域の推定にとって有効な方法と考えられる。

This paper presents a method for detecting high water-table areas based on vegetation information in a humid warm-temperate forest area using remotely sensed data (SPOT). The purpose is to develop methodologies for characterizing hydrogeological structures at a regional scale. To detect differences in vegetation conditions due to groundwater supply, a new vegetation index (AgbNDVI) and a segmentation analysis based on geographical characteristics were proposed. A study area was selected in the Tono region of central Japan. As a result, most of the high-VI points are located on the concave/convex slopes, in the vicinity of geologic boundaries, around groundwater seeps and in high water-table areas. Therefore, high-VI points can be a crucial marker for estimating hydraulic properties of geologic structures and groundwater flow regime. Consequently, the proposed method can be an useful tool to detect high water-table areas in humid warm-temperate forest areas.