著者

菅沼 悠介 石輪 健樹 川又 基人 奥野 淳一 香月 興太 板木 拓也 関 宰 金田 平太郎 松井 浩紀 羽田 裕貴 藤井 昌和 平野 大輔

出版者

公益社団法人 東京地学協会

雑誌

地学雑誌 (ISSN:0022135X)

巻号頁・発行日

vol.129, no.5, pp.591-610, 2020-10-25 (Released:2020-11-13)

参考文献数

101

被引用文献数

1

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The Antarctic Ice Sheet (AIS) is one of the largest potential contributors to future sea-level changes. Recently, an acceleration of AIS volume loss through basal melting and iceberg calving has been reported based on several studies using satellite observations, including radar altimetry, interferometer, and gravity measurements. A recent model that couples ice sheet and climate dynamics and incorporates hydrofracturing mechanism of buttressing ice shelves predicts a higher sea-level rise scenario for the next 500 years. However, the calibration and reproducibility of the sea-level rise projection from these models relies on geological sea-level reconstructions of past warm intervals. This suggests that a highly reliable reconstruction of the past AIS is essential for evaluating its stability and anticipating its contribution to future sea-level rise. In particular, a relative sea-level reconstruction in East Antarctica is the key to solving the problems and refining future projections. The current understanding of sea-level change along the East Antarctic margin is reviewed, including Glacial Isostatic Adjustment (GIA) effects, and a new strategy is proposed to address this topic based on seamless sediment coring from marine to lake in the East Antarctic margin. This project will provide essential data on AIS change since the last interglacial period.

著者

川又 基人 菅沼 悠介 土井 浩一郎 澤柿 教伸 服部 晃久

出版者

公益社団法人 東京地学協会

雑誌

地学雑誌 (ISSN:0022135X)

巻号頁・発行日

vol.129, no.3, pp.315-336, 2020-06-25 (Released:2020-07-11)

参考文献数

69

被引用文献数

2

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The purpose of geomorphological studies in East Antarctica is to understand past fluctuations of the Antarctic Ice Sheet, which is essential to constrain ice sheet models and predict future behavior of the East Antarctic Ice Sheet. Here we show a deglacial history of Skarvsnes, at the southern part of the Soya Coast, East Antarctica based on a geomorphological field survey and newly obtained surface exposure ages. Bedrock higher than ca. 250 m a.s.l. at the northwest part of Skarvsnes (Skjegget) is weathered extensively, whereas bedrock below ca. 250 m a.s.l. is relatively unweathered. The degree of weathering of bedrock above 250 m a.s.l. is similar to that at the northern part of the Soya Coast, which is thought to have been ice-free throughout the last glacial period. Therefore, a clear difference in the degree of weathering depending on altitude probably indicates the lower limit of the ice sheet elevation during the last glacial period at Skarvsnes. Judging from the multiple directions of glacial striae, the ice sheet covering the area retreated while changing flow direction under the influence of the bedrock topography after the last glacial period. Since ca. 9 ka, the ice sheet is thought to have thinned and eventually divided into two major ice streams (northward and southward) that were obstructed by a 362 m a.s.l. mountain (Shirasuso-Yama), at the southeastern part of Skarvsnes. However, the timing of the initiation of the ice sheet retreat and its duration remain unclear. Therefore, additional surface exposure ages from various areas and heights at Skarvsnes are required for a detailed reconstruction of the ice retreat history and to understand its mechanism.

著者

菅沼 悠介 川又 基人 白水 薫 小山 拓志 土井 浩一郎 金田 平太郎 青山 雄一 早河 秀章 小花和 宏之

出版者

公益社団法人 東京地学協会

雑誌

地学雑誌 (ISSN:0022135X)

巻号頁・発行日

vol.126, no.1, pp.1-24, 2017-02-25 (Released:2017-04-20)

参考文献数

36

被引用文献数

6

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Unmanned aerial vehicle-based “Structure from Motion” (UAV-SfM) photogrammetry is becoming increasingly important for obtaining high-definition topographic data in a variety of earth science research. Antarctica is one of the best fields in which UAV-SfM surveys are applied, because detailed geomorphological data are essential for reconstructing past Antarctic ice sheet changes and understanding landform evolution processes in a hyper-arid and hypothermal environment. However, application of UAVs in Antarctica has been limited because of difficulties arising from low temperatures and the restricted availability of the Global Navigation Satellite System (GNSS)-assisted navigation system at high latitudes. In this article, we provide methodological solutions for these difficulties, and report several preliminary results of UAV surveys in central Dronning Maud Land and the Soya Coast in East Antarctica. A digital elevation model (DEM) obtained in central Dronning Maud Land clearly shows 3D structures of polygons developed on glacial tills. At the Soya Coast, a DEM analysis reveals detailed geomorphological characteristics, such as moraine ridges originating from a former ice stream and differential erosion of the basement due to weathering. Based on these results, we suggest that the UAV survey has certain merits for conducting an efficient field survey in the extremely large areas of Antarctica within a limited time, and has great potential for reconstructing past Antarctic ice sheet changes and obtaining a further understanding of landform evolution processes.

著者

川又 基人 土井 浩一郎 澤柿 教伸 菅沼 悠介

出版者

公益社団法人 日本地理学会

雑誌

地理学評論 Series A (ISSN:18834388)

巻号頁・発行日

vol.94, no.1, pp.1-16, 2021-01-01 (Released:2023-02-19)

参考文献数

48

被引用文献数

1

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日本南極地域観測隊の測地定常観測による有人航空機で撮影されたアーカイブ空中写真に対し,Structure from Motion多視点ステレオ写真測量(Structure from Motion with Multi-View Stereo Photogrammetry: SfM–MVS)処理を行うことで,精密な数値表層モデル(Digital Surface Model: DSM)の作成を試みた.その結果,東南極宗谷海岸のスカルブスネスにおいて,氷食微地形や基盤岩の節理といった微起伏をも判読可能なDSMを作成できた.作成したDSMには,SfM-MVS処理特有の歪みが確認されたが,歪みの3次元曲面トレンドを推定し補正することによって,歪みを軽減することができた.また,今回作成したDSM(画像取得年1993年)と国土地理院作成のDSM(画像取得年2009年)の比較から,露岩上の氷河湖において各DSMの平均二乗誤差を大きく上回る20 m以上の水位変動が起きたことが明らかとなった.本手法で作成したDSMは,地形研究はもちろん氷床質量収支や氷床縁監視などの地球環境変動研究の基礎データとして応用が期待できる.

著者

川又 基人 菅沼 悠介 土井 浩一郎 澤柿 教伸

出版者

公益社団法人 日本地理学会

雑誌

日本地理学会発表要旨集 2019年度日本地理学会春季学術大会

巻号頁・発行日

pp.186, 2019 (Released:2019-03-30)

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近年では, 航空レーザー測量を基にした高解像度の数値標高モデル(Digital Elevation Model: DEM)により微地形の特徴の抽出が容易になり,これまで以上に詳細な地形判読が可能となってきた。しかし,南極などの人為的アクセスが極めて厳しい地域では, 日本国内で用いられているような航空レーザー測量は難しく,衛星データによって得られるDEMは解像度約30−10 m程度のものである。このようなDEMは数kmスケールの地形は判読可能だが,それよりも小ス ケールの判読は難しい。 そこで本研究では,微細な氷河地形の判読を目的に,SfM 多視点ステレオ写真測量(SfM/MVS)技術を南極地域観測隊によって撮影された空中写真に適用することで,高解像度のDEM およびオルソ画像を作成した。 SfM/MVS処理の結果,1.4 m メッシュの DEM と地上画素寸法 70 cm のオルソ画像 の作成に成功した。新たに作成したDEMは,国土地理院作成の既存DEMで確認された急傾斜地点でのデータの抜けなども確認されず,詳細な起伏が表現されている。新たに作成したDEMの精度に関して,現地でのGNSS測量結果4点との較差(平均平方二乗誤差)を調べた結果,高さ方向に2.77 mとなった。しかし,今回作成したDEMの端では海水面に±10 m 程度の誤差が確認された。これは SfM/MVSに特徴的なドーム状の歪みに起因するものと考えられる。 今後は海岸線での高さの整合性の取り方といった絶対精度向上のための工夫する必要があるものの,今回作成したDEMは既存のDEM からは判読できなかった解像度 (数 10 m スケール)の氷河地形を読み取ることができ,地形判読や地形解析をはじめ,極域における地形発達史に関する教育・アウトリーチ面でも有効に活用できるだろう。