東日本大震災行方不明者捜索活動協議会2016

2. 名取市閖上地区における地中レーダを活用した捜索活動の状況報告
　　　(1)「レーダ技術を用いた地中探査による震災不明者捜索について」

　　　　　仙台高等専門学校教授園田潤 / 東京電機大学准教授渡邉学

東京電機大学の渡邊と申します。

飛行機や人工衛星を使って砂浜を捜索した経緯について、ご報告させていただきます。

航空機レーダによる砂浜観測

サイトタイトル

私はそもそも飛行機や人工衛星にレーダを載せて取得された画像を解析する専門家ですが、レーダは電波を出してかえってきた信号から画像を作りますが、レーダというのは物質を透過することができまして、もちろん地表面にある物も見えますが、地面が乾燥していれば、地中の物もある程度見ることができます。こういう性質を使うと、本当に乾いた砂なら1メートル程度。これまでＳＴＥＰさんと続けてきた捜索の中では、だいたい砂浜では30～40センチくらいの深さの物も見えていきそうだということが分かっています。

合成開口レーダ(SAR)

(電波を送受信して画像を作成)

地表面の物体

地中に埋まった物体

見える範囲

乾いた砂：1ｍ程度

砂浜：30～40ｃｍの深さ

この技術を使って不明者捜索など何か役立つことはないかと考えていました。下記画像のように、閖上の砂浜の画像を光学画像で見たときとレーダ画像で見たときとで比べますと、光学画像で見れば当然、砂浜の表面にあるものしか見えず、閖上浜はほとんど表面に何もない状態ですが、レーダで画像を見てみると、何も表面にないような砂浜でもレーダでピカピカ光っている所があります。こういう箇所で何かしらの埋没物が埋まっている可能性があるのではないかということで、2013年から仙台高専の園田先生と一緒にピカピカ光っている箇所の捜索を始めました。園田先生は地中レーダの専門家なので、こういう場所に行って何か埋まっている物があったら二人で取り出すということを行なっていました。ただどうしても二人でやっていても、なかなか成果としてはかどりませんでした。

レーダ画像

砂浜で明るく輝く場所がある。

⇒　埋没物からの反射？

光学画像

砂浜表面しか見えない

2012年～2014年撮影

＠Google

＠JAXA

レーダ画像明るい場所と暗い場所の埋設物の違い

地中レーダの詳細はこのあと園田先生から説明していただくことにしますが、実際にレーダで明るく光っている所に物が埋まっているかどうか実験したのがこちらのものになります。こういう明暗のある所に赤い線を引いてレーダで明るく光っている所とあまり光ってない所の砂浜を比べました。

下のグラフですが横軸が埋設物の個数を表し、縦軸が埋没物が埋まっていた深さを表します。

成果の一つとしまして、陸側の明るい場所では2,400個ほどの物が埋没しており、海側の暗い場所では数にすると900個程度とうことが確認できました。やはり、レーダで明るく光っている所が、かなり多くの物が埋まっているという感触がわかったってきました。

2014年からはＳＴＥＰさんと協働して捜索することができまして、それから非常に効率をあげることができるようになりました。

それ以降、閖上浜では「女川市場」と書かれている大きい海水槽であるとか、家の梁とおもわれるような木材が見つかったり、鳥の骨かと思われるものが地中レーダ探査により発見されています。

捜索の現状

現在のところ、みなさんのご協力もありまして、青い点線で囲まれたエリアの捜索が終わっていますが、この辺り以外にも赤線で囲われたエリアなどの砂浜で明るく輝いているところがあるので、継続して捜索を続けていきたいと思っております。

地中レーダの概要

仙台高専の園田と申します。よろしくお願いします。

私からは地中レーダを使って実際に砂浜で捜索した結果と今後についてのお話をします。

今日お話するのは二つありまして、最初はまず、地中レーダによる行方不明者捜索の現状としまして地中レーダの概要などや、2015年の9月から月に1回おこなっております閖上浜における地中レーダの結果、ここでは統計をとっておりますので、掘り当てた物の例や個数などを報告します。

二つ目が、今後についてですが、レーダの識別を人工知能を使用し自動的におこなう技術。

自動走行する地中レーダを開発中ですので、それご覧いただいたり、その他に砂浜だけでなく私たちがしていることを水中の捜索に応用できないだろうかとかという検討などの今おこなっていることについてご説明します。

数百MHz の電波を地中に入射し，地中の誘電率（水分率）の相違による反射波を地上で観測

誘電率差が大・大きさが大・浅部ほど検出されやすい

地中レーダの例：RAMAC（MALÅ Geoscience 社）

500MHz@閖上浜

シールドアンテナ
（上：500 MHz，下：800 MHz）

閖上浜でのレーダ画像

実際に、閖上浜で例えばご遺骨が埋まっていた場合どういうふうに見えるかを手羽元の骨を実際に深さ30センチのところに埋めてみまして、それを地中レーダで上から撮ったのが下の画像になります。この赤い丸が、埋めた手羽元の骨ですが、このように手羽元の骨がくっきりと見えます。

私たち理論計算やってまして、理論計算の結果、深さ1メートルくらいにあるお骨は検出可能ということがわかっています。

赤丸印部分が深さ30 cm の手羽元の地中レーダ画像

理論計算より深さ1 m程度のお骨は十分検出可能

もともと私たちは2013年の3月からやっていたんですけども、実際にこの地中レーダを使って大勢の人で行うことで、より広い範囲を捜索でできるということを思い、2015年の9月からSTEPのみなさんと一緒にだいたい月1回程度活動しています。これまで31回実施しまして、延べ732名で、6717平方メートルを捜索して37,417個を運び出しています。広さですけど具体的にイメージしにくいかと思います。コボスタジアム宮城のグラウンドのだいたい半分くらいになります。これくらいを1年とちょっとくらいでさがしている。下の写真が実際に捜索している風景です。地中レーダ探査は、地中レーダを引っ張って行い、地中レーダの画像でここに何かありそうだという所に竹の棒を刺して、そこに深さの印を洗濯バサミをつけて、そこを掘ってもらうということでおこなっています。今、地中レーダは、カート付きが2台と引っ張るのが1台、3台あり、たくさんの方に来ていただけると、3台フル活用して捜索できる環境を整えています。

2015 年9 月から月1 回程度でこれまで31 回実施

延べ732 名で6,717 m2 を捜索し37,417 個を発掘

木や石の中に生活用品も

実際、私たちが掘り出したものは、木や石などが多く、中にはサンダルや玩具、名前の入ったもの、眼鏡ケースに、子供さんの帽子などかが見つかったり、庭で水を撒くときに使うホースに、プロパンガスとか、洗濯機の蓋、それ以外に2011年製造と書いてある震災前か後かわかませんが、日付の分かるものなどが地中の中から出てきています。

検出物の統計量（深さ・種類）

下のグラフは統計とったもので、STEPの皆さんに集計していただいていて、左のグラフは、どれくらいの深さから何個の物が出てきたかがわかるグラフです。横軸が深さで、縦軸が個数になります。60センチより浅い所で多くの物が見つかっていて、80パーセント以上の物が深さ60センチの所から見つかっているということがわかっています。もちろん、深い所でもありまして、1メートル以上の所からもあります。次に右のグラフは種類がわかるグラフです。横軸が種類で、縦軸が個数となります。先ほど述べた通り木や石など、ビニールや貝とかが多いですが、そのなかでも17片のお骨、これは動物だという話ですが、17個のお骨が地中レーダーで検出して実際に見つかっていますが、まだ具体的に手がかりとなるものを見つけられていないので、これからもう少し工夫して捜索していかないといけないなと考えています。