技術衛 a の校正 検 よぴ 研 成果 にういて · ー タ中継衛星経由240ubps...

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域観測 技術衛 A L OS 証お 成果 計画 Pl an s f or Ca li b ra : t i on IV a li da t i on andP rocessln g O f Researc hP ro duc t s onAd van ce d L an dO b se rv i n g Sa t e ll i t e ( A L O S ) 殿 武雄 1 l 十嵐 1 若林 裕之 1 1 A ke Ro s e n q v i st l 松岡 真如 1 Ta keoTADONO , Masan o b u SHIM ADA , Ta m o t su IGARA SHl , f l i r o y uk iW A KAB AY ASH l , A ke Rosen q v i s t , an d M asa y uki M A T S U O K A l 宇宙朋希 地球 観測利 用研 (104 - 6023 東京都中央区晴海 1 - 8 1 10 , 晴海トリト X 23F ) Th e Ad v a rl C e d L and Ob s ery h l g S at e lli te ( ALOS ) i s a sa t e ll i te f onowin s t he J & p ane 8e EArt h R eso ur c ¢s S& t e ]]i t &1 ( JERS 1 ) md t he Ad v a n ce d ar t h Ob BerV i n s S8te ui te ( ÅD E O S ) , whi ch will u t i l i 2e 8 dv 8 n C e d hnd e・ bserv &t i on t e c h n o lo gy . Th e ALO S h s t hree rc m o te se r L S i n g hs tru m e rl t S:th e Pa n ch r om & t i c R e m ote - se 71 8 i r, g l n5 t ruTn e nt r Or st ereo M 叩p i n g ( P RIS M ) f or di g i ta le lcva ti o .I T n& pp i n g . th e Ad va nce d Vi s ibl e a J l d N ear lnre d R&d i o r ne t 6 rt y p e2 ( AVNIR - 2 ) f o r p r ec i selmd co ver a g c observ at i on , md t he P h 8S6 d Ar ra y t yp e i . b a n d S y nt h et i c A p er tureRa d ai ( p^LSAR ) ( ord & y and n i gh t an d a ll - w¢at herl an d obs p rv a t i o n . Th e ALOS i i ctm en t l y con d t I Ct ed a Ph aBC , D i c . Tna i n l y deve l o p m en t of P ro to fLi g h t Mode l ( PFM ) an d wil l b c hu nc he db y a fIII A l a rL n C h ve hi c l e &o m I ke T8n aS h i rna S p ac¢Cente r , J 4 P 8rL T hi s p er int rode S th そC t - n t p l ans f orca lib ra t i on o fs e.l $O r丘 O n bo a rd 8 ALOS , a Jl d va li 血 t i o7 10frese 8FC h p rodtl C t St t Rtwillb e p ro dtlC e d 8 tt he b r t h Ob serv at io zI Res e arc h C e n t e r ( EORC ) I N&t io r) a lS p ac e Deve l b p me ntA s C y OfJ a p an O VASD A ) Re p Wo r:ca l i brat . ' on . va l z l d af i on PRIS M , A V N IR - 2 PA LSA R AL OS 1 . はじめ 陸域観測技術衛 ( ALOS ), 1 99 2 年に打ち上られ 地球資源衛1 号O ERS 1 1 ) および1 996 ち上られ た地 球儀 & l JプラT - 技術衛 星( A DEO S ) による 域観測技術 をさらに 高度, 地図作製, 域観軌 害状地象 資源探査等 - 貢献を目して , 開発 団( NAS D A ) 発 が進 め られ A LOS 高精度 標 高抽 出をうた セン サ( PRIS u ) , AD EOS 搭載され た解能をさら 上さ 2( A V N IR - 2 ) , およ びJ ERS - 1 搭載 合成開 - ダ( S AR ) 機敵 性能を向 上させた イ方式 L J i 合成開 - ( PALSA R ) の3 球観& E J サが搭載され, 高 分解能 陸域観 力 を発する とが 待 され 8 I' 本論 , 土木 , 文分野 広く られ AL O S よび各概要に , また現 , NAS D A / 地球 測利 用研 ( E O R C )計敵 お よび高次 斡作研 果物 作成, 検証画に つい . 2. AL OS およぴ セン- 1 , AL OS 外観 および 置を 示 した も ある. また, - 1 主要 - 2か 1 4 元をま とめたも ある 親測星 と比 , A LOS 美大 なデ タ急が取得 され る ため , れら 3 以外 大容農デ 搭載 , 光学 サデ タ をリ / Sh rTr8 C kEr8 - c / 4 ..i , - 10 1 - Dd Q R Sd e l li te Co zTrTt [ n j c a ti D nAntenn a i SourArr w P d dl e / - 1 A LO S 外観 位置 .

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  • 陸域観測技術衛星ALO S の校正 ・ 検証およぴ

    研究成果物作成の計画にうい てPl an s f o r C alibr a:ti o nI V alid atio n a n d P r o c e s s l n g Of R e s e a r ch P r od u ct s

    o n A d v a n c ed L an d O b s e rv i n g S at ellit e ( A L O S)

    田殿 武雄1

    ・ 島田 政信l ・ 五十嵐 保

    1・ 若林 裕 之

    11 Ak e R o s e n q vi s t

    l ・ 松岡 真如1

    T ak e o T A D O N O , M a s a n ob u S H I M A D A , T a m ot s u I G A R A S H l, flir oy u ki W A K A B A Y A S H l ,

    A k e R o s e n q vist , a n d M a s ay u ki M A T S U O K A

    l 宇宙朋希阜楽団地球観測利用研究セ ンタ ー

    ( 〒1 0 4-

    6 0 2 3 東京都中央区晴海1-

    81

    1 0 , 晴海ア イ ラ ン ドトリ ト ン ス ク エ ア オ フ ィ ス タ ワー

    X 棟23 F)

    T h e A d v a rl C ed L a n d O b s e r y h lg S at ellit e ( A L O S) is a s atellit e f o n o w i n s th e J & p a n e 8 e E A rth R e s o u rc ¢s S &te]]it& 1

    (J E R S・ 1) m d th e A d v a n c ed 屯a rth O b B e r Vi n s S 8 te uite ( ÅD E O S) , w hi c h w ill u tili 2 e 8 d v 8 n C e d h n d e・b s e r v &ti o n

    t e c h n ol o g y . T h e A L O S h s th r e e r c m o te・ se rLSi n g h st ru m e rltS: th e P a n c h r o m &tic R e m o t e

    -s e 71 8ir,g l n 5 tr u T n e n t r O r

    s te r e o M 叩pi n g (P R IS M ) f or di git al el c v ati o .I T n &p pi n g .・ th e A d va n c e d V i sibl e aJld N e a r l n 触r e d R & di o r n e t6 r typ e 2

    ( A V N I R - 2) f o r p r e ci s e l m d c o v e r ag c o b s e r v ati o n ,■m d th e P h 8 S 6d A rr ay ty p e i.b a nd S y n th e ti c A p e rt u r e R ad a i

    ( p ^ L S A R) ( o r d & y ・ a n d ni gh t a n d all-

    w ¢a th e r l a n d o b sp r v ati o n . T h e A L O S ii c t m e n tly c o n d tIC te d a P h a B C , D i ・ c ・ .

    T n ai nly d e v e l o p m e nt o f P r o t o・fLig h t M o d el ( P F M ) a n d w ill b c h u nc h ed b y a fIII A l a rL n C h v e h icl e & o m Ik e

    T 8 n 喝a Sh ir n a S p a c ¢ C e n te r, J 4 P 8 r L ・ T hi s p 呼 e r i n tr o d 耶 e S th そ C t - n t p l a n s f o r c alib r a ti o n o f s e. l$ O r 丘 O n b o ar d 血 8

    A L O S , a Jld v ali 血ti o 71 0 f r e s e 8 F C h p r o d tl C tS tt R t wi ll be p r o d tl C ed 8t th e b rth O b s e r v ati o zI R e s e a r c h C

    e n te r ( E O R C) I

    N & ti o r) al S p a c e D e v el bp m e n t A s 印 Cy O f J ap a n O V A S D A) ・

    R ep W o r 血 : c alib r a t.'

    o n.v alz

    l

    d a fi o n ・ P R IS M , A V N I R -2 ・ P A L SA R ・ A L O S

    1 . はじめに

    陸域観測技術衛星(A LO S) は,・ 1 9 9 2年に打ち上げられた

    地球資源衛星1 号O E RS 1 1) および19 9 6年に打ち上げられ

    た地球儀&lJ プラ ッ ト フ ォ T- ム技術衛星(AD E OS) による陸

    域観測技術をさらに高度化 し, 地図作製, 地域観軌 災

    害状況地象 資源探査等 - の 貢献を目的と して 現在, 辛

    宙開発車集団(N ASD A) で 開発が進 められ て い る ・ A L O S に

    は高精度で標高抽出を行うため の パ ン ク ロ マ チ ッ ク 立体

    視セ ン サ(P RIS u) , A D EOS に搭載された高性能可視近赤外

    放射計の 分解能をさらに向上さ せた2 型(A VN I R- 2) , およ

    びJE RS-

    1 搭載の 合成開 口 レ- ダ(SA R) の 機敵 性能を向

    上させた フ ェー ズ ドア レ イ方式L J i ン ド合成開 口 レ - ダ

    (P A L S A R) の 3 つ の 地球観& EJセ ン サが搭載され, 高分解能

    で の 陸域観測 に威力を発揮する こ とが期待され て い 8I '

    本論文 では, 土木 , 水文分野で も幅広く利用 でき る と

    考 えられ るA L OS および各セ ン サ の 概要に つ い て, また現

    荏, NA SD A/ 地球観測利用研究セ ン ター (E OR C) を中心に進

    めて い る各セ ン サの 校正計敵 および高次 ・ 斡作研究成

    果物 の 作成, 検証計画に つ い て 紹介す る.

    2 . AL OS およぴ各センサの概要

    国 -1 は, ・AL OS の 外観および各セ ン サ の 位置を示したも

    の で ある. また, 秦-1 柚札鵬 の 主要諸元 表- 2 か ら表14

    は各セ ン サ の 主要静元をまとめたも の で ある ・ 従来 の 地

    球親測衛星と比較して , A LOS で は美大なデー タ急が取得

    されるため, これら3 つ の 観軌セ ン サ以外 に 大容農デー

    タ レ コー ダを搭載し, 光学セ ン サデ

    タをリ ア/ レタイ ム

    S h r T r 8 C k E r 8

    魁琶

    - c/

    4 . .i,

    - 10 1 -

    D d Q R 叫 S d ellit eC o z T r T t [ nj c ati D n A n t e n n a

    i

    S o u r A r r w P d dl e

    /

    園-1 A LO S 外観と各セ ン サの 位置.

  • 秦- 1 A L O S 主穿諸元.

    項 目 内 容

    打上げ場所 種子 島宇宙セ ンター

    打上げ ロ ケ ッ ト ” - 1 IA ロ ケ ッ ト

    軌道 太陽同期準回帰軌茸

    回帰El 数 46 日

    サブサイク ル 2 El

    高度 691 . 6 5 k m ( 赤道上)

    軌道傾斜角 98 . 1 6 ま

    衛星質畳 約4 トン (打上一冊専)

    発生電力 約7ky (寿命末 期)

    設計寿命 3年以上 5 年El環

    姿勢決 珊 2 . 0 ×1 0- 1

    度以内 (オフ ライ ン, G C P あP))

    位置決 定精度 1 m 以内 (オフ ライ ン)

    デ ー タ 転送≡直度 デ ー タ 中継衛星経由 240 u b p s

    直接送借 1 20M b p s

    デ ー タL / コ ー ダ 半導体デ ー タ レ コー

    ダ g6 G B

    記録速度 360M b p s , 再生速度 24 0 恥 p s

    同時記録再生可能

    秦-3 A V N I R - 2 主賓緒元

    項 目 内 容

    バ ン ド教 4

    観測波長帯 ( p m) B a n a l ; 0 . 4 2-

    0 . 5 0.

    B a n d2-

    ・0 , 52一刀 . 6 0

    B a n d等: 0 . 61-

    0 . 6 9 , B a n d4 : 0 . 76・ -

    0 . 8 9

    地上分解能 lo u (直下)

    観測幅 70k m (直下)

    信 号対雑 音比 〉200

    空間周波 数伝導時性 B a na l-

    3 : ) 0 . 2 5 , B a n d 4 :〉 0 . 2 0

    ディ テ クター

    数 70 00/ b a n d

    ポイ ン テ ィ ン グ角 j= 4 4 度

    皇子化 ビ ッ ト数 8 ビ ッ ト

    デ ー タ レ ー ト 16 0 肋p 5 (4 / i ン ド)

    デ ー タ圧符 衰舟陀h4+/ 、 フ マ ン符号 化

    圧縮率 3/ 4 ( 可逆正絹)

    で 圧縮する技術が導入され て い る. また, A L O S ミ ッ シ ョ

    ン の一

    つ で ある地図作製を行うために不可欠な高精度位

    置姿勢決定技術と して , 2 周波搬送波潮位型G PS , 高精度

    恒星セ ン サ(S t a r T r a c k e r) を搭載して い る .

    3 . AL O三瀬と正 ・ 検証計画

    AL O S の セ ン サ校正 およぴ成果物の 検証 は現屯 以下の

    3 期間 に分 けて実施す る こ とを想定 して い る.

    一 打上げ前校正(P r e - fl i 如 , .,6 a・1ib r a t i o n P h a s e ; PC P)

    打上げ前 に地上にて呑セ ンサ の ラジオメ_トリ ッ ク ・ ジ

    オメ トリ ッ ク特軌 ノ イ ズ レ べケ, P AL SA R アンテ ナ/ iタ

    ン 等の計測を行 い, 校正用デー

    タ ベー

    ス を作成する ・

    + 初期校正(I n i t i a l C a l i b r a t i o rL Ph a s e ; I C P)

    打上げ後 に衛星 お よぴ地上 シ ス テム の 動作陣取が行わ

    れる初期チ ェ ッ ク ア ウト期間( 3 ケ月) 後 か ら8 ケ月 間, 令

    セ ンサ の ラジオメ トリ ッ ク ・ ジオ メ トリ ッ ク 特性 の 計軌

    を行 い , 校正用デ ー タ ベー

    ス の 更新を行う. また こ の 期

    秦-2 P R I Sh4主要緒元

    項 目 内 容

    バ ン ド数 1 ( パ ン ク ロ マ チ ッ ク)

    j N l]波長帯 0 . 6 2-

    0 . 7 7 fl m

    光学系 3式 ( 直下視, 前方視, 後方現)

    ス テ レ オ視Bノ屯比 1 . 0 (前方現/後方視間)

    地上分解能 2 . 5 m

    観測帽 70k rn (直下視のみ)

    35 k m (3 方向視モー ド)

    信号対雑音比 〉 7 0

    空間周波数伝達特性 〉0 . 2

    ディ テ クタ ー 数 280 0 0/ b a rld ㈲ 脚雷 70 krR)

    1 4 0 0 0/ b 8 n d 観測偏 3 5k Dl)

    ポイ ンテ ィ ン グ角 ±1 : 5度 (3方 向視 モー ド)

    量子化ビ ッ ト数 8 ビ ッ ト

    デ ー タ レー

    ト 96 0 岨) p s ( 3方 向硯モー ド)

    デ ー タ圧縮 肝散 コ サイ ン変換+ ハ 7 マ ン符 号化

    圧縮率 1/4 . 5 , 1 /9 (比 可逆圧縮)

    義一4 P A L S A R 主要階元 .

    項 B 内 容

    中心周波 数 127 0 此 O . ヰ a n d)

    ア ン テ ナサイ ズ A z : 8 . 9 × E l : 3 . 1 m

    範測モ ー ド 満分解能 広域観測 多備波

    バ ン ド帽 (旭l之) 2 8 . 1 41 4

    ,2 8 1 4

    備波 ‡桐 o r

    V V

    lD l+比V

    O r

    W +V u

    刑 o r V V 鮒+F V

    ・ +V†1+V V

    入射角 (磨) 8i6 0 8

    ・ ・

    6 0 1 8-

    4 3 8-

    3 0

    地上分解能 ( n) 7-

    4 4 1 4-

    錦 1 0 0 2 ケ・

    8 9

    観測幅 (b TD 4 0-

    70 4 0-

    7 0 2 5 0-

    3 5 0 2 0-

    6 5

    圭子化ビ ッ ト数 5 5 5 3 o r 5

    デ ー タ レ ー ト

    ( 払 p s)

    2 4 0 2 4 0 1 2 0 , 2 4 0 1 2 0

    デ ー タ圧術 な し

    間中の 2 同 風 PA L S A R は高分解能 モー

    ド, f4rI偏波, 入射

    角35 度で 全陸域 の 観測を実施 し, S A R 干渉処理 を行う際

    の マ ス タ ー 画像と して利用される予定で ある.

    一 打上げ後校正(R o u t i n e C ali b r a t i o rL P h a s e ; RC P)

    I C P 以降, ■セ ン サ の ラジオ メ トリ ッ ク ・ ジオ メ トリ ッ

    タ特性の 経年変化 を評価し, 校正 用デー タ ベ ー ス を定期

    的に 更新する . また, I C P で 取得されたデー タおよび 必

    要に応 じて 取得されるトノレー

    ス デー タを用 い て 高次研究

    成果軌 試作研究成果物 の 検証を行 い , ア ル ゴリ ズ ム 評

    価および改良を実施する.

    A L OS の 各セ ン サは非常に多く の 観測 モ ー ドを有して い

    るため, E OR C で は 目的別 に校正検証 の ため の テ ス トサイ

    トと してA L O S S u p e r Si t e を設定し, 研究公募(R A) で採

    択された研究者( P I) 等と協力 しながら, こ れら校正検証

    作業を効率的 か つ 効果的 に実施して いく こ とを計画 して

    い る. 図- 2 は 現在, 想定され て いるセ ン サ校正 の ため の

    サイ トを示 したも の で ある . また, セ ン サ毎に実施され

    る校正項目 の 概要 は以下の 通 り で ある .

    1 102-

  • 也- ヰ

    i

    ・ - . ・ -

    、赫 ・

    i!

    卿‾

    無闇

    蔽幣珪一 礼 一事” - - ・ ・一 山 l

    悲.:=・

    H'L r m

    0

    1

    \{kJ7.巌恕

    :=:-

    '

    1

    FIl

    l'亨?

    I

    :.

    irk

    (fぴ

    ・謁ぎヽ-

    ,

    ・ ・ r . - I -≡8 】 ・

    i

    !

    ・ . 小・

    ・ ・= = ・ ・ ・ ・

    q p :l・

    q t -I

    - L '

    ・/一 叫

    一一

    号≡許∵もt 9I I L r ヾヽ

    同1 2 A L O S セ ン サ校正の た めのS u p a r S l t e索 . 赤がPAL S A R . サがAVNI R・'2 , 織カ中和 チ

    こ戦、 .し:> ・

    &.

    くv l l

    iヽ

    ヽ■

    ー巾)

    J

    ‾l

    顎習、l

    三・

    '

    む'

    吋-〟

    ■ :チ __■

    .d

    l

    \■

    :

    蜘 遠島bb.b .■: -_・ 恕 勝 - -:

    .

    ∴.

    : 二

    ■s、、 J㌦ - T環_ - J 一 ・ -

    沼ミ≠、三ご∴

    =: .・]:-S・--脊二、

    図- 3 A U 3 S 成果物頓狂の ための Su p c r S i t e 嚢. 佃魂され

    (1) PR ISNl , AV NI R-2

    a) ラジオメ トリッ ク特性の評価

    光学セ ン サの ラジオメトリ ッ ク特性 の評価項目として,

    オ フ セ ッ ト, 暗時出九 倍号対雑音比(S/N) , 画素尚感

    度偏差. 絶対値評価などが挙げられる. こ れには米国の

    wh it e S a n d s , h n a r tA k 台他, 既存衛星 の 校正サイ トと

    して 実凍の ある場所, ア ル ベ ドの 高い ター

    ゲ ッ トとして

    権現 低い タ ー ゲッ トとして夜間の海上などで の デー タ

    取得が考えられ て い る.

    b) ジオ メ トリ ッ ク特性の 評価

    光学セ ン サ, 特 にP R IS W O ) ような高解像度セ ン サ の 幾

    何精度を評価す る ためには, 地上基準点( ∝ P) を用 い た

    検討が必須で ある . こ の ため. 国内で は国土地理院によ

    っ て 整備され て い るG PS 観測網を利用する こ とを検討中

    で あ り,

    こ の 整備状況を考慮して 筑波, 静岡県御前晩

    大阪 の3 ケ 所がテ ス トサイト の 候補と して 考えられて い

    * ,

    トが 療 され ている.

    汐 Q2 ディ'

    東トニー

    シ ョ ン, アライメ ン ト バ ン ド

    餌レジ不′

    ト レー

    シ 5f ン 抑 2) , 指向決定精風 指向

    安定度専が評価される. また, 空間分解能に 関わる空間

    周波数伝達特性( 灯F) の評価も行われる.

    a) PALSAR

    pA LS A R は入射角に依存した23 の ア ン テ ナ ビー

    ム を持ち,

    それぞれ の 観測モー

    ドを考慮すると合計1 32 も の 観測可

    能な組み合わせがある. これら全 て に つ い て校正するた

    めには多大な時間を要す る こ とか ら, (1) 観測要求の多

    い 観測モー

    ド, 入射角 の 組み合わせから順汎 校正 して

    い く, (2) 自動で校正デー タを取得で きる仕組みを作る,

    などの 検討が進 め られて い る.

    p A L S A R の デー

    タ 処理プ ロ セ ッ サ の コ ア部分は現在,

    N ASD A で 生産されて い るJER S-

    1,

    ER S S A R 榛準成果物作成

    -

    103 -

  • 図イ JERS - 1 0 P S に よる福岡市の ア ロ ン グトラ ッ ク ス テ レオ 立

    体視画像 作成されたD 別 にOP 頭像を重ね て表示.

    園-i J E RS-

    1 S A 丘に よ る東南ア ジア モ ザイ ク 画像 全球森林マ

    ッ ピ ン グ(GR F M) プ ロ ジ ェ ク トの 一 環で作成され た

    用 の 処理プ ロ セ ッ サ( ∑sAR プ ロ セ ッサ)2)を改良 して 使用

    される .

    a) ラジオメ トリ ッ ク特性の評価・ PA L S A R の ラ ジオ メ トリ ッ ク特性に 関わる評価項目は,

    雑音レ ベ ル , チ ャ ー プ レ プリカ , ゲイ ン の イ ン バ ラ ン ス,

    オ フ セ ッ ト 飽和特性,

    ア ン テ ナ パ タ ー ン ( ア ジ マ ス ,

    レ ン ジ両方向) , 校正係数 の 備付け等 々 が挙げられる.

    また, 衛星搭載s AR では 初 め て実現する多偏波デ ー タ の

    圃・ { J E RS - 1 S A R の リ ピ ー トパ ス 干 渉処理 に よ る宵士 山 の DEM .作成された 凪 虻 SA 巧象鹿 馳 を重ねて表示 して い る,

    ラジオメトリ ッ ク柳生の 評価は, 傭波間ク ロ ス ト ー ク,位相校正などが考えられる.

    ア ンテ ナ パ ター

    ン の 計測は, JE RS - 1 S AR で の 実妹か ら南米ア マ ゾン の 熱帯林をテス トサイ トと して観測される予定で ある3) . 校正係数の 催付けに つ い て は. A L O S を追尾する機能を持 つ A c ti v e R a d a r C al ib r a t o r (A RC) を埼玉県鳩山町 の N AS D A/ 地球観測セ ン タ ー (E CG) 内に 設置 して , P AL S A R の 観測にあわせて 常時 自動的にデ ー タが取得される こ とが考えられて い る. また

    , 億波校正4) に は複数台 の 可 他 p ol a r i m e t ri c A R C( P A R C) を開発 し, 筑波,新潟県阿賀野川河川敷 冬季 の サ ロ マ 湖などをテ ス トサイトと してアA L S A R との 同期実験が行われ る予定 で ある .b) ジオメ トリツ ク特性の評価

    PA LS AR の ジオメ トリ ッ ク精度は. 成果物を作成する 上で 重要な要素の - 一 つ である. ジオメトリ ッ ク特性 の 評価は, 光学セ ン サと同様に虻P を取得 して 実施される .

    4 ・ ALP S による研究成果物

    AL O S の デ ー タから作成され る成果物は, 次 の 3 つ に大きく分類で きる.

    様準成果物 : EO C で作成光学セ ン サーレ ベ ル1 A : R a w デ ー タ, l B l : ラ ジオメ ト

    リ ッ ク補正画像, 1B2 : 畿何補正 画像P AL S A R - レ ベ ル1 . 0 : R a w デ

    F , 1 . 1 : S L C 画像1

    .5 : 強度画像

    一 高次研究成果物 : E OR C で作成P RI SM : D i g i t a l E l e v a t i o n ・旭o d e l (D E W) , オ ル ソ画像

    A ⅥヾI R-

    2 : オ ル ソ画像P AL S AR : S A R 干渉処理によるD E札 オ ル ソ画像

    一 試件研究成果物: E O R C で作成予定主I びA u AR : 森林 バ イオ マ ス マ ッ プ, 地殻変動 マ ッ プ

    ,

    海氷 マ ッ フF5)

    , 土壌水分マ ッ プ, 横雪 マ ッ プ

    主 に光学セ ンサ : ア ル ベ ドマ ッ プ,

    土地被覆分類園,植生指数 ・ 植生分類 ・ / ヾイオ マ ス マ ッ プ

    - 1 U4-

  • 敬- 7 J EE S -1 S A R の 干渉処鞄による激辛偶の 地政変動マ ップ

    園-9 L a n d s 8 t Tb(による干葉県北部の 土地被覆分類国.

    こ れら高次 . 鮮作研究成果物を作成するための ア ル ゴ1) ズ ム は

    ,E O R C 内部研究者また概 払プ ロ グラム のPI に よ

    つ て 現私 闘凝中も しくは今後開発される予定で ある.

    こ こ では,

    EO R C で進めて い る い く つ かの 研究成果物 の 概

    要に つ い て 説明する. また, 研究成果物 の 検証は, セ ン

    サ校正 と同様与3 up e r S i t e s を設けて 効率的に実施するこ とが検討されて い る. 図1 は現屯 想定され て い る検証サイ トの位置を成果物ごとに示したも の である.

    (1) 高次研究成果物の概要

    a) PRIS M に よるDEH

    3 方向同時観測可能なPR I S u に よるDE M 作成は, A L O S の

    主要なミ ッ シ ョ ン の.

    つ で もある. A LOS の位置姿勢決定

    技術が 軌道上で も予定通 り機能し, 高い 精度が確保され

    れば,

    D E M 作成上 の 問題 はい かに高速に, 高精度で ス テ

    レ オ ペ ア マ ッ チ ン グできる か とい う点 で ある. 作成され

    園- 8 航重機多傭改sA 劫 l ら推定した筑波市■の 土壌水分マ ッ1 .

    るDEM は高さ方向精度1 0m , 水平方向6 m を目樽として琴屯ア ル ゴ1) ズ ム開巻が進められて い る. 固-4 は光学セ ン サの ア ロ ン グトラ ッ ク ス テ レオ立体視によるD E他作成 の

    例として, JE RS - 1 0 PS から作成されたDE u にO PS カラ ー 画

    像を重ねたもの で ある .

    b) PALSARrこよるDEN

    C - b a n d と比較して 干渉性の 高v IL - b a nd S A R は, JE RS - 1

    で 実証されたように干渉処理(I n t e rf e r orn e t r y) によ る

    D Eh4作成が期待される. AL OS/P瓜S AR で は, 干渉処理 の 際

    問題となる水蒸気の 影響) を気象庁から山される客観解

    析デ ー タを用 い て評価し, より高精度のD E 岨作成が計画され て い る. 降格与iJERS

    -

    1 S A R干渉処理によ っ て作成さ

    れた富士山の DEM にS AR 画像を重ねて表示 したも の で ある.

    (2) 拭作研究成果物の板東

    a) PALSAR( = よる森林/くイオマ ス マ ッ プ

    近年, 地球温暖化に寄与する 二 酸化炭素の 吸収 , 排出

    量 の 定丑的な計&rL手睦の 確立が重要視され ており, AL OS

    で は京都麓走者- の 貢献を図るため にPA LS AR による森林バ イオマ ス( も しくはその 変化) の 広域的な推定草陰の 開

    発が検討されて い る . これまで にも国際的な枠組みで ,熱帯林, 寒帯林のJE RS

    -

    1 SAR 広域 モ ザイ ク画像 の 作成

    (G RF W G B 瑚) が湛められ, 有意義な成果を挙げて い る1)

    .

    p 瓜SA R で 壮観測計画立案時か ら森林観測 に有効な コ ン フ

    ィ グ レー

    シ ョ ン を検討し, 実運用 - つ なげる こ とが検討

    されて い る. 国べ はG RrW プ ロ ジ ェ ク トの・

    環と してEO R C

    で作成された東南ア ジア域のJ ER S1 1 S A R モ ザイ ク画像で

    ある . 約1 1 0 0 シー

    ン 相当 のS A R 画像を モ ザイ ク処:喫して

    おり,

    シ ー ン 単位 のS A R 画像で は見る こ とがで きない 広

    い 空間ス ケー ル の 現象を見る こ とが で きる.

    また, 偏波位相情報CP ol a r i m e t r i c i n t e r f e r o m e t r y)

    を用い た森林の 樹高推定手法 の 開発も進 め られ て い るn) .

    - 105 -

  • b) PALS 他による地殻変動マ ッ プ

    (1) b) と同様に, 地醸や火山噴火 の 前後与ち観測された

    SA R デ ー タ毎用 い て干渉準現陪より地殻変斬貴の 推定を

    行う8)

    . 弼こ. 災啓モ ニ タリ ン グ の観点から緒火山の モニ■タリ ン グが期稗されており/ 乱 写AR でほ初顛校正期間

    に干渉処埋 の マ ス タ ー 画換と成り得る全陸域観&l] を行う・予定で ある . 囲 - 7 は地殻変動 マ ッ プ の 一 例と して , 1 9 9 8

    年9 月岩手県で 発生 した地車に起因する地殻変動真 の 推

    定結果で ある ,

    G) PN ,SAR に よる土壌水分. 積雪マ ッ プs 娘 に阜争聯垂水文亀 特に土壌水分や横雪 の推定手

    法 の埼酎練 こ和恵でにも多く■研究されて い る ・ P A L S A R で

    耕樽垂れ奄の d , 衛星搭載郵A R で初めて多偏波観測が

    車軸専攻.る属で あるが, そ の一 方で様々 な観測モ ー ドを

    轟してい るためにユ ー ザからの 観測要求 の 捷合が予憩さ

    れ姦::凍 芸で∴土壌水分や積雪マ ップ作成ア ル ゴリ ズム

    時勢鱒 デ ー タを用いる手酷軌 1O'

    , 多偏波デ∵ タを用い

    る手洗11)L こつ い て検討され て い る. 図鴻 はPA L S AR と同様

    に多偏波同時観測が可能な航空機搭載型SA R (P トS A R) デー

    タを用 い て , 既往の 研究で穂案された手法を用 い て推

    定した茨城県 つ くば市周辺 の 土壌水分マ ,ツ プで ある】】)

    ,

    d) AVNIR - 2 に よる土地被覆分類国

    ・ 光学セ ン サ, 特に 可視近赤外域で4 つ の チ ャ ン ネ/レ を

    持 つA VNtR - 2 デ ー タを用い て , 土地被覆分類園を作成す

    香. 固- 9 は1 9 8 8年 のL a n d s a t T M画像を用 い た千束県北部

    に お ける土地被覆分類 の・- 例で ある, 鷺がな い 状態で

    A V NI R一

    声デー タが取得されれ蛾 同様の 解析を逓申

    ■る こ

    とが可能で ある. また, A VN I R - 2 デ ー 卵干らテル ベ ドマ

    ッ プを作成 し, さらに植生指数.

    植生分類を行 い, 最終

    鰍 確 勤ヾイか ア ス を推定するア ル ゴリズム も検討され

    て い畠.

    5 ..まとめ

    本研究は. 陸域観親Il技術衛星 札OS と搭載される各セ ン

    サ の嘩亀、 現額予定をれてい るセ ン サ校琴詐取 研究成

    果物俸成およて嘩革野画 の 概要を紹介した・ 瓜O S鮮. これまで の坤球顧主蘭墓による陸域琴淑肢術を高度化するとともに.L

    るため の按軌

    高精度な決定

    るデ ー タを効率的に ハ ン ドリ ン グす

    身処理に必要となる衛星位鹿姿勢の

    を有し, 樹 こ土木分野,. 水文分野に

    お い て も様 々 な応風 実利用が可碓で あると考えられる.

    なお . A L OS に関する最新情報はN AS D A 関係各部署 の ホー

    ム ペ ー ジで も公開され て い る ..

    謝辞 ニ 本研究で 使用 した圃像 の い く つ か は N ÅS D A /

    E O R C の A L O S ホ ー ム ペ ー ジ で 公開され て い るもP ) を使

    用きせて 頂きま した.・ 関係各位に謝意を表します.

    参考文献

    I) Fl 本写真測丑学会 : 小 特集.「陸城観測技術衛星仏L O S)+ ,

    写真測丑とリ モー トセ ン シ ン グ

    .v oL3 8

    .N o .2 . p p ^ 4 2 、 19 9 9 .

    2) S h 血 a 血 , M .: V e d丘c d i o n p r o c ess o r f a r B A R c 81ib r ati o n a n d

    h t er fe r o 叫 , A d v a n c ed 蜘 Q R es e lT e h . V ol .2 3 , N o . 8, p p .1 4 7 71

    1 4 鴫 1 99 9 .

    3) S hi m 8 れ M . 弧 d F r e e m a n , A ,: A te ch n xlu e i b r m 飽S u r C m d o f

    紳 S A R 仙 p att e F n u Bi 喝 di s出b u te d t 脚 , 広丘g

    2 h w . 包 抑 L R e m q お 血 糊 晦 V o13 3 , N o .1 ,p p .1 0 0 111 4 ; 1 9 9 5 .

    4) 触 1; A . , S h e n , Y . , 抑 d W cr r w , C . : P ol 血 bi c 芦A R

    嘩 触1

    葡車 軸 邸 軸■

    蜘 如 町 Calib rat o r s , a E E T h m 且

    碗 如 串卵酵卑郷啓申・ 乳 N o ・2 . p p 2 2 4-2 40

    ,19 9 0 ・

    5) 部 軸 醜 托 <

    M 00 i 触 血g sc 8■i c e t n t)g B A R d at &

    R 8 S u h s 丘o r n

    O k h o b k a n d 地 S a) t lr r n e X P ed J n e rltS , L E E S J G A R S S'

    a )

    噛 ,p p ・5 0 3 -50 5 , 2 0 0) ,

    6) ・.S 軸 M .: C o r r e cd o D Of ぬ 熟tdlit 如 s 鞭 V e C tO r a nd 伽

    a btto q )h d ¢ e x c 鰯 P 血 d d ay in S A R h C ri h n d ly 叫 plic Eti o n

    to sl癖 併 d ei+b m aB o r L d cte ci o n , 広丘冨 氾4RS S V O 触 e e 晦

    p p m 6 ・2 2 3 & 2 0 0 0 ・

    7) S h h 叫 M ・ a n d l s o g u d d , 0 ・: J n S-I S4 R r n o 如cs o f s o 血 醐

    A あ u東喝 伽 p a d l 細 血te ,7 ZP Li o 籾t Jj m d d R e m o LF

    S b zs b q . 2 0 0 2(申′熊田) I

    8) S h 軸 M p, 御 y a shi{ rI ., T h d b n o , T ・ , Q 喝 M ・ , 恥d

    K o b ay a shi ,.

    T ・: 触 曲 軸 軸 o n 由 触 申さ tZ e e 噛di s 伽 o n 軸 :も

    ′榊 p o 嘩r n 車o . h 触 触 由由ic 伽

    ・.S A R

    , 伽 - 姐 轡 御 輿ヰ鵜 野如 '35 4 ・ 2 餅9) T a d o n o ,

    T, 鳴 T ら

    .威 丸パ疎岳簿,; c h B q X l

    lw 喝 S ・ , 也

    y a n立M .: b e v d 蒜 品 of m d B O rld n l f o r s oil m o ist u r e m a p pi n gb a s e d o n si n gl e 叫 S A R i m ag e s in p e m a 丘p st r eg i o n s

    irk Cl 血 g th e ef fe ct o f s u zf a c e r o tゆ n e s s , J o u r n a l of 妙 c tl

    e n c e

    a n d Z8 d y d zl

    c 榊 , V ol .1 a , N o ・1 , p p 1 9-3 8

    .2 0 0 0 ・

    10) 甲殿武雄, 深見和彦, 見玉法敵 shl , J ∴ 衛星搭載s A R デー

    タを用 いた湿雪域における積雪水文パ ラ メー タの推定手法 の

    開発, 土木学会水エ学静文亀 第4 線 200 2 (投稿中) ・

    ll) T a d o n o , T 一, Q Q n g , M . ,・ W ak ab a y a s hi , 甘. , S h j m a d a , M ・ , a n d S h i ,

    J ・= S tud y f o r e sti n at h g s oil m oi stu r e di 血b u 6 o n u si n写PO h n m e bi c

    ai zb o r rk e B A R,P r o c e e di nB g Of S P I E V ol ,4 1 5 2 , p p .3 1 9

    13 2 6,2 0 0 0 ・

    G!0 0 1 年1 2 月20 日 受理)

    - 106 -

    0102.tif0103.tif0104.tif0105.tif0106.tif0107.tif