空中電磁探査

ヘリコプターやドローンを用いて、空中から地盤内部の状況を探査。広範なエリアや立ち入り困難な地域等での各種調査を迅速かつ効率的に実施します。

概要

空中電磁探査は、ヘリコプターやドローンを使用し、地盤内部の電気的特性を観測することで、地表から深度50m~約1,000mまでの概略的な地質構造や地下水賦存状況、断層破砕帯の有無などを推定することが可能な物理探査手法の一種です。空中を飛行しながら探査を行うため、非常に広域なエリアでの調査も効率的に行うことができます。また、人や重機の立ち入りが困難な場所での調査にも適用可能です。

応用地質ではさまざまな種類の空中電磁探査技術を保有しており、目的や現場条件に応じて、お客様に最適な調査方法をご提案します。

特長

比抵抗値から地質リスクを推測

電磁探査は、電磁波を地中に向けて発信し、その電磁誘導現象を測定・解析することで、地質構造や地中内部の断層、地下水の存在などを調べる技術です。

例えば、断層破砕帯では、硬い岩盤が細かく砕かれているため、そのすき間に地下水が侵入しているケースが多くあります。一般的に、水のあるところは電気が流れやすく、比抵抗値が小さくなるという特徴があることから、電磁探査によって断層の位置や地下水が多く胚胎している箇所を推定することができます。

他にも、比抵抗の大きさと地質のリスク要因には下図のような関係があります。観測した比抵抗値を、既往調査や周辺の地質情報と照らし合わせることで、地質リスクの可能性やその対策の検討に活用することができます。

地質リスク要因と比抵抗の関係

リスク要因 低比抵抗
(電気が流れやすい)
高比抵抗
(電気が流れにくい)
① 地下水 あり (飽和)
② 風化 あり (空気を含む割れ目)
③ 断層 あり (水分を含む粘土状)
④ 地質 粘板岩 など 花崗岩、チャート など

地盤性状と比抵抗の関係 (物理探査学会)

要因 低比抵抗
(電気が流れやすい)
高比抵抗
(電気が流れにくい)
地盤の関連現象
間隙率 飽和状態 大きい 小さい 風化、破砕帯
乾燥状態 小さい 大きい
飽和度 (間隙率一定) 大きい 小さい 地下水位
体積含水率 (間隙率×飽和度) 大きい 小さい 風化、破砕帯
粘土鉱物含有量 (導電性鉱物) 多い 少ない 風化、変質
地下水の比抵抗 低い 高い 塩水楔 など
温度 (地温) 高い 低い 地熱、温水

空中から電磁探査を行うメリット

電磁探査を、ヘリコプターやドローンなどを用いて空中から実施するのが、空中電磁探査です。空中から探査することのメリットとして、広域での調査を効率的に行うことができる点や、立ち入り困難な場所でも調査が可能となる点が挙げられます。

広域での調査を効率的に実施

調査地が広域である場合、地上での調査にはかなりの時間とコストがかかります。一方、空中からであれば、広範囲を短時間で調査できます。

適用例

長距離の道路建設計画地での概略地質調査、火山全体の山体構造調査、地下資源の調査 など

立ち入り困難な場所でも調査が可能

山岳地域などでは、調査地へのアクセスが非常に困難なケースもあります。空中物理探査技術は、人や重機を搬入することが困難な場所でも効率的に調査を行うことができます。

適用例

立ち入り禁止区域や、山岳地域における調査 など

3次元比抵抗構造から地質構造を推定可能

断層や破砕帯の方向、傾斜、連続性が把握できます。また、地下水などの分布領域や賦存量が推定できます。

適用例

トンネル調査、地下水調査、地すべり調査

ドローン空中電磁探査 (D-GREATEM)
ヘリコプター空中電磁探査 (P-THEM)

当社の強み

測定方法にはヘリコプターを用いる方法と、ドローンを用いる方法がありますが、ヘリコプターは、広範囲での調査に適しており、ドローンは狭い範囲の調査や精度の高い調査に適しています。

当社では、調査の目的や現場条件等により、さまざまな空中電磁探査の方法をお客様にご提案することができます。また、測定データは3次元で取得できるため、調査結果はわかりやすい3次元地盤モデルで表現することも可能です。

各測定方法の特長や可探深度の違いについては下表をご覧ください。

ドローン探査結果例
物理探査学会第139回学術講演会論文集 (2018)
有人ヘリコプター探査結果例
Japan Geoscience Union Meeting 2024 STT34-P05
測定方法 ヘリコプター ドローン
名称 P-THEM GREATEM D-TEM D-GREATEM
測定状況
発信用
受信用
特長 広範囲の調査時にコストパフォーマンスが高い 高分解能・繰り返し観測での調査に強い
備考 航空法申請必要 地区により航空法申請必要
探査深度 ~500m ~1,000m ~100m ~200m
  • 探査深度は地質状況によって変わります。
  • 条件により、1,000m以深の調査にも使用されています。

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