耕地は農業生産の核心資源であり、切り溝侵食は非常に破壊的な水力侵食の一形態として、耕地資源を深刻に脅かしています。切り溝の三次元形態の時空間的な変化過程を明確にすることは、侵食速度を定量的に評価し、正確な土壌および水土保持対策を配置する前提条件です。本研究は吉林省九台区の代表的な切り溝「二道溝」を研究対象とし、2017年から2021年の連続5年間のドローンリモートセンシングデータ（直射画像およびデジタル標高モデル）を基に、三次元形態解析と溝形指標体系を組み合わせた方法を用いて、異なる時間スケールおよび空間位置における切り溝の三次元形態変化特性を定量的に研究しました。同時に気象データを組み合わせ、降雨要因と溝の浸食活動との関係を検討しました。結果は以下の通りです：（1）2017年から2021年の間に、研究地域の切り溝拡大は主に溝頭の遡上侵食によって駆動され、溝頭は3.01m前進し、新たに39.57㎡の耕地を侵食した；（2）溝内では浸食と堆積が共存し、最大垂直浸食深さは1.156m、最大垂直堆積厚は0.776mであり、溝頭の日当たり斜面で浸食が最も激しかった；（3）切り溝拡大に影響を与える主な降雨要因は侵食性降雨の発生回数であり、単一降雨強度や年間降雨量ではなかった。本研究は、ドローンリモートセンシングに基づく時系列観測が東北部薄層黒土地域の切り溝侵食過程を精緻に描写できることを証明し、この地域における水土保持対策の最適配置に科学的根拠を提供しました。

ドローンリモートセンシング;薄層黒土地域;切り溝;三次元形態;溝形指標体系;水土保持;土壌侵食;時空間変化