Title GPS受信機網による電離圏総電子数データ利用システムの構築

Author(s) 山本, 衛

Citation (2002)

Issue Date 2002-03

URL http://hdl.handle.net/2433/85047

Right p.39-113は学術雑誌掲載論文の抜き刷り、出版社に著作権許諾が得られていないため未掲載。

Type Research Paper

Textversion publisher

Kyoto University

GPS受信機網による電離圏総電子数データ利用システムの構築

(研究課題番号 12554016)

平成 12年度~平成 13年度科学研究費補助金

(基盤研究 (B)(2))

研究成果報告書

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9810057064

平成 14年 3月

研究代表者山本衛

(京都大学宙空電波科学研究センター)

GPS受信機絹による電離圏総電子数データ利用システムの構築

(研究課題番号 12554016)

平成 12年度~平成 13年度科学研究費補助金

(基盤研究 (B)(2))

研究成果報告書

平成 14年 3月

研究代表者山本衛

(京都大学宙空電波科学研究センター)

研究代表者

研究分担者

I研究組織

山本衛 (京都大学宙空電波科学研究センター)

深尾昌一郎 (京都大学能空電波科学研究センター)

家森俊彦 (京都大学大学院理学研究科的属地磁気世界資料解析センター)

大塚雄一 (名古屋大学太陽地球環境研究所)

小;I!忠彦 (名古愚大学太陽地球環境研究所)

宮崎真一 (国土地理院地理地殻活動研究センタ~)

研究経費

平成 12年度 6，000千円

平成13年度 3，700千円

-1 -

111研究発表

出版論文

Balan， N.， Y. Otsuka， T. Tsugawa， S. Miyazaki， T. Ogawa， K. Shiokawa， and G圃 J.

Bailey， Plasmaspheric electron content in the G PS ray paths over J apan， Earth， Plαnets，αnd Spαce， 54， 71-79， 2002.

Kubota， M.， K. Shiokawa， M.K. Ejiri， Y. Otsuka， T. Ogawa， T. Sakanoi， Fukunishi， M. Yamamoto， S.目立ao，A. Saito， Traveling ionospheric disturbances observed in the 01 630-nm nightglow images over Japan by using a imager

network during the FRONT campaign， Geophys. Res. Let. 27， 4037-4040， 2000. Noguchi， K.， T. Imamura， K.-1. Oyama， A. Saito， Application of the GPS network to

estimate the effect of the terrestrial ionosphere on the radio occultation臨 easure-

ments of planetary ionospheres， Rαdio Sci. 36， 1607四 1613，2001. Ogawa， T吋 N.Balan， Y. Otsuka， K. Shiokawa， C. Ihara， T. Shimomai， and Saito，

Observations and modeling of 630 nm airglow and total electron content associ-

ated with traveling ionospheric disturbances over Shigaraki， Japan.αrth Plαnets

Spαce， 54， 45世話， 2002.

Otsuka， Y.， T. Ogawa， A. Saito， T. Tsugawa， S. Fukao， and S. Miyazaki， A new

technique for mapping of total electron content using GPS network in Japan， Eαrth Planets Spαce， 54， 63四 γ0，2002.

Sahai， Y.， K. Shiokawa， Y. Otsuka， C. Ihara， T. Ogawa， K. Igarashi， S. Miyazaki， A. Saito， Imaging observations of midlatitude ionospheric disturbances during the geomagnetic storm of February 12， 2000， J. Geophys. Res.， 106， 24，481四 24，492，2001.

Saito， A.， M. Nishimura， M. Yamamoto， Kubota， K. Shiokawa， Y医 Otsuka，T. Tsug-awa， S. Fukao， T. Ogawa， M. Ishii， T. Sakanoi， and S. Miyazaki， Traveling iono-spheric disturbances detected in the FRONT campaign， Geophys. Res. Let. 28， 689-692， 2001.

Saito， A.， M. Ni詰sh恒iml町1汀ra払，勺， M. Yamamotω0， S. Fukao， T. Tsugawa， Y. Otsuka， S. Miyazaki， and M. C. Kelley， Observations of traveling ionospheric disturbances and 3-m scale irregularities in the nighttime F-region ionosphere with the MU

radar and a GPS network， Eαrth Planets Spαce， 54， 31-44， 2002. Shiokawa K.， Y. Otsuka， T. Ogawa， K. Igarashi， S. Miyazaki， F.J. Rich， A. Saito，

and Y. Yumoto， Comprehensive imaging observations of mid-latitude ionospheric disturbances during storm叩 timesubstorms， J. Geophys. Res.， 105，27.067-27，080， 2000.

つ制

Shiokawa， K.， M.K. Ejiriう Y.Otsuka， T. Ogawa， M. Kubota， K. Igarashi， A. Saito， T. Nakamura， Multi-point observation of short四 periodmesospheric gravity waves

over Japan during the FRONT campaign， Geophys. Res. Let. 27， 4057欄 4060う

2000.

Shiokawa， K.， Y. 0七suka，M. K. Ejiri， Y. Sahaiう T.Kadota， C. Ihara， T. Ogawa， K. Igarashi， S. Miyazakiう andA. Saito， Imaging observations of the e司uatorwardlimit of midlatitude traveling ionospheric disturbances， Eαrth Planets Spαce， 54， 57田 62，2002.

-3 -

IV研究の目的と成果の概要

IV-l.研究の目的

本研究は、全国に設置された国土地理院GPS受信機絹の観測データを用いて我が国上空の

電離圏の総電子数分布を自動的に算出@蓄積する「電離閣総電子数データ利用システムJを開

発@構築することを目的とした。

わが国では、国土地理院によって全国約千地点に GPS受信機が設置@運用されている。平均

的な地点間距離が25kmというこの GEONET(国土地理院GPS連続観測システム)は、その受

信機分布の密度とカバーする範囲の広さの両面において世界に類のないネットワークであり、

その測位データは主として地殻変動あるいは地震研究のデータベースとして活用されてきた。

GPS測位で利用される電波は地草食大気を通過して地上で受信される。電離鶴を通過する電波

は電離大気の影響をうけるために測位結果に誤差をもたらすが、 GPSシステム段、鱈々に電離圏

の影響を受けた 2周波の電波を用いることで、この誤差を補正している。つまち GEONETデー

タには、位置構報だけではなく衛星から各受信点に至る径路の総電子数 ToもalElectron

Content)の情報が含まれている。しかしながら、国土地理院では測位データのみを利用してい

る状況であり、 GEONETデータから得られる電離閣総電子数データについては殆ど手がつけ

られてこなかった。研究代表者らは、 MUレーダーを用いた電離圏研究を進める過程において

GEONETによる電離醸総電子数観測の可能性に気づき、研究を進めてきており、 GPSの測位

データから総篭子数を算出する手法をほぼ確立しており、そのデータを元にした大気はどうの

観測から超高層大気@電離閤研究に対する GEONETデ}タ利用の有用性を示していた。

本研究では、長期間にわたる総電子数データベースを構築を行い、統計的手法等によって様々

な超高層大気現象の研究を進めるための基盤づくりを目的とし、データベースの簡便な利用の

ためのシステムづくりも進め、梅外を含めた多くの研究者から容易に総電子数データを利用で

きるような体制を整えることを自指した。

IV-2.研究成果の概要

本研究では、国土地理院の GEONETが全国約千地点においてお秒毎に取得している測位

データを利用して、日本上空の総電子数分布を水平分解能20kmx時間分解能30秒で準リアノレ

タイムに求め、その大量のデータを蓄積するシステムを開発した。また総電子数データ利用プ

ログラムやwwwを通じたクイックルック e プロット提供システムを開発し、総電子数データ

の扱いに詳しくない研究者でも利用可能な環境を整備した。更に、本研究によって蓄積される

大量の総電子数デ}タを用いて、電離醸TIDの分布@性質に関する統計解析や、太陽活動に伴

う電離圏擾乱等の特徴的な太陽地球環境現象の研究をすすめた。

-4-

1.手法の開発

国土地理院GEONETの約 1000点の受信機のGPS観測データより全電子数(TotalElectron

Content: TEC)を求める手法の開発を行った。 TEC算出の方法については rIV醐 3.GPS

データによる全電子数データの算出手法Jに詳細を記述した。 GEONE'工、のデータ@サン

プリングは 30秒間隔であり、 TECの算出には感度の点から主に 2周波の搬送波の位相情

報を使用している。 TEC算出の際の問題点は、絶対値を決めるための補正と視線方向の観

測値の鉛直方向への変換である。

(a)全電子数データ変動成分の算出

GEONETの高い受信機密度を生かして、小さな空間スケーノレの現象を高い感度で、測定

するため、まずは絶対値の推定は行わず、大規模な構造とバイアスを取り除いた変動成

分の算出を行った。鉛龍TECへの変換の誤差を抑えるため天頂角の小さい (30度ま

たは45度)データのみを使用した。これにより、 0.15度 xO.15度の空間分解能、 30秒

の時間分解能で2-4x104偶1m2の精度での TEC変動成分の 2次元分布が求められた。

これらのデータは各観測点ごと一日分をーファイルとした TECファイルと金観測点の

データから日本上空の二次元分布を現した GRIDファイノレとしてデータベースに蓄積さ

れている。絶対値の推定を行わないため、その推定からの誤差を含まないため、精度が

良く、短い時間スケ…ノレ、小規模な変動の解析に適している。

(b)全電子数絶対値データの算出

絶対値の推定に際しては、 GEONETの受信機が多数であるためにデータ量が大きい事

が開題である。そのため多数の受信機のバイアスを効率的に推定するための手法を開発

した [Otsukaet al.， 2002]0個々の受信機から最少自乗法により求めた結果を他の近接す

る受信機の結果と比較することによって推定精度を高めているo ここで得られた絶対値

TECの精度はおよそ込3TECunit(1016個1m2)である。算出に際して、ある程度の範囲

において TECの空間勾配がないこと、電離層が薄層で、近似できることを仮定している

ことが主な誤差の要因と考えられるこのため、時刻や衛星の配位により精度は異なる。

これらのデ}タは各観測点ごと一日分をーファイノレとしたATECファイルと全観測点の

データから日本上空の二次元分布を現した AGRIDファイルとしてデータベースに蓄積

されている。

( c)全電子数絶対値データの評価

上記の様に全電子数絶対値データにはいくつかの誤差要因があるために そのデータの

信頼度および精度の評価が重要である。

i. IRI (International Reference Ionosphere)モデルとの比較

電離圏電子密度の経験モデ、ルで、ある IRIと、 GPSより算出した TECの比較を行った

[Otsuka et al.， 2002]0

ii. SUPIM (Shefield University Plasmasphere Ionosphere Model)との比較

GPS衛星の軌道は高度 20，000kmであるため、 GPSにより測られる TECには、高度

90km-1，000kmの電離圏の全電子数に加え、それより上空のプラズマ圏の全電子数を含

んでいる。そのプラズマ醸の寄与を SUPIMを用いて見積もった [Balanet al.， 2002]0

-5-

iii. Ionosonde観澱との比較

電離菌の標準的な観測手法である ionosondeから得た、電離圏F領域の最大電子密度

とTECの比較を行ったo その結果、日本の中央部である国分寺のionosondeから得ら

れたfoF2から得られる電離圏最大電子密度の変動と GPS受信機縮から得られた全電

子数の変動には良い相関がある事が分かつた。これは、電離圏がChapman理論に乗っ

取った電子密度分布をしていると仮定すると、 GPS受信機網から推定された全電子数

がionosonde観澱と一致している事を示している。

(d)データベース化

1999年4月以降の全GEONETデ}タに対して TECの算出が行われている。各受信機

ごとのTEC絶対値データ (ATECブアイノレ)、 TECデータ(バイアス来補正:TECブアイ

ノレ)と日本上空の2次元TEC絶対値分布 (AGRIDブアイノレ)、 TEC変動成分分布(GRID

ファイル)のデータとプロットがwwwサ}パー (http:jjstegps.kugi.kyoto帽 u.ac.jp)を通

して利用できる。利用に際しては、国土地理院への利用申請が必要で、ある。これらデー

タのプロット@ルーチンも上記wwwにて提供されている。また、 www上で、任意の

時刻、観澱点についてプロットを作成することも可能である。

2.全電子数データベースを用いた電離圏現象の研究

GEONETTECを用いて中緯度の電離圏現象の研究が進められた。焦点は伝搬性電離圏擾

乱などの不規則構造の 2次元構造などで、あった。

(a) MSTIDs (Medium-Scale官 aveli時 IonosphericDistl的 aI問 s):[Saito et al.， 2001， 2002] 日本上空において南西に伝搬する構造が夜間に見られ、その内部で強い分極電場が作ら

れ、小規模なイレギュラリティが発生していることは知られていたが、 GEONETの観

測により、それらが夏の夜にはほぼ毎晩おこっており、北海道から九州まで、はっきりし

た波面を作って伝搬している事が分かつた。また冬の昼には南南東に伝搬する構造が多

いことも分かった。他の経度域の中緯度地域でも同様の構造が見られることも明らかに

なったが、どうして、真夜中付近の時間帯にあらわれいつも南西に伝搬するか、どこで

波が作られているか等の、伝搬方向、地方時依存性、季節依存性、太陽活動度依存性の

物理機構に付いては解明されていない。

(b)地磁気擾乱時:[Shiokawa et al. 2000; Shahai et al.， 2001] 高緯度域での地磁気擾乱に伴って TECの変動や LSTIDs(la時e圃 ScaleTraveling Iono田

spheric Disturbances)の通過などが観測された。これらは、磁気圏からの電場によって

強められた電離圏電場や高緯度での加熱による中性風系の変化や大気重力波の生成によ

ると考えられている。

(c)電離圏不規則構造:

30秒サンプリングのデータを用いて数分スケールの小規模なイレギュラリティの研究が

行なわれている。特に地磁気擾乱時の低緯度域では激しい変動が出現することが明らか

になった。

3.他の観測との比較

(a)全天カメラ [Shiokawaet al.， 2000; Ogawa et al.， 2002; Saito et al吋 2001]630nm帯大気光(発光高度 250km圃 300km)の全天カメラによる観測と TECの比較によ

-6-

.圃圃圃幽』←

りTECの変動を起こす電子密度の変動の高度分布を推定することが出来る。中性大気

分布をMSISモデ、ノレ等を用いて仮定することで絶対輝度と TEC絶対値とを定量的に比較

することが出来る。 MSTIDの電子密度変動はF領域の下部で強くおこっていることが

分かつた。

(b) MUレーダー [Saitoet al.， 2002] MUレーダーの電子密度高度プロファイル観測の時間分解能は10分ほどであるが、夜間

は電子密度が低い事、イレギュラリティによるサイド・ロープ@エコーがある事により、

測定は制限される。 MUレーダーによる電子密度高度プロファイルから得たと GPSより得たTECの比較により、 MSTIDによる TECの変動は主にF領域下部でおこって

いる事が分かった。

また、 MUレーダーのCoherent観測によって、 3田阻スケールのイレギュラリティがMSTIDとともに南西に伝搬する事が明らかになった。

4. TECデータの他の分野への応用

(a)補正 [Noguchi et al.， 2001] GEONET TECにより地球電離閣のTECを正確に推定し、人工衛星や木星からの電波

の地球電離圏による影響を見積もることがされている。

また、 Noguchiet al. [2001]では、地球電離罷TECの変動特性を調べ、地球電離留によ

る電波への障害の度合いとその季節@地方時依存性が得られている。

(b)地震に関連する電離圏全電子数の変動

地震にまつわる TEC変動がロシアなどの研究者により報告されており、

全電子数データベースを利用した解析も進められているが、現在のところ特に地震にま

つわる顕著な変動は解明されていない。

-7-

IV-3. GPSデータから全電子数データの算出手法

-9-

幽圃 勘-←

GPSによ T cの 手法

京大理 津川卓也

1. GPS (GI窃balPositio口加盟 Syst患官官官}

米国が開発した人工衛星による位置決定のためのシステム。

@軌道高度........8約 20曹関母km

@錆墨総数 11 11 • 11 鴎II!I a • .24錨(+予備)

@額基軌道面.e 11 • 111 • .皐麗 (1簡に 4密星)

@軌道傾斜角@易 e & .. 1)・ 550

。周囲周期.. . . . . . . 11付時間 58分 02秒 (0.5m墨田)

GPSのデータは RINEX(Receiver岨 Ind母pendentExchange format)というわrmatで統一

されている。これは受信機によって異なっていた dataformatを統ーしたもので、 ASCII

官le形式である。

衛星が発信する搬送波 (ca昨ier) には以下の 2周波があり、それぞれに測位用の信号

(C/Aコード、 Pコード)が乗せられている。

@し1band [1575.42醐HzJ

• L2 b諮問d[1227.6醐HzJ

2.1援似距離(pseudorange)を測定する

衛星には原子時計が搭載されており、正

確なタイミングで測位用信号を発信する。

その信号には

-衛星の位置情報

・衛星が信号を送った正確な時刻

が含まれており、これを受け取る受信機

が自分の時計と比較することで時間差を

測定し、擬似距離 (pseudorange) が算出される

2. GPSによる遺骨位方法

GPSによる測位には 2種類の方法

-擬似距離を測定する方法

。位相差を測定する方法

がある。

擬似距離(st・c)ョ真の距離

十電離閣での遅れ十対流圏での遅れ

十送受信機のバイアス

円gure1 擬似距離の測定

(Figure 1)。擬似距離は、衛星回受信

ハυ

2i

機関の真の距離の他に、電離層での遅れ分(→TEC)、対流圏での遅れ分(→水蒸気量)、

衛星および受信機内における時計誤差分の距離が含まれる。単独測位(カーナピなど)

の用途ではある瞬間に4つの衛星からデータが得られれば、 4つの未知数 (3次元座標

と時間)がわかるのでその受信機の絶対的な位置がわかる。

撮送波の位相差を測定する

搬送波の波長(し1: O.19m、L2: O.24m)

は、搬送波に乗っている信号 (P: 29.3m、

C/A: 293m) に比べて 2---3桁程度短

いので、搬送波を用いた測定の方が測距

の分解能はよい。

衛星からの信号が到着した瞬間の位相

を測定することによって位相差を測定す

る。しかし、実質的波長の短さゆえの多

重解問題が生じる。例えば L1帯を使う

と、多重解が約 20cmおきに現れるので、

位相の原点がどこにあるのかわからなく

なるのである。これを位相不確定 (phase

位相測定による距離=真の距離

十電離層での遅れ十対流閣での遅れ

十整数値バイアス十送受信機のバイアス

Figur患 2 搬送渡位相の讃u定:ambiguity)または整数値ノ〈イアス(integer・

bias) とよぶ。しかし、その瞬間の位相は正しいので、以下のことが言える。

@波数の少数部分の差は本当の行路差の小数部分

@行路差の整数部分は本当かどうかわからない

位相測定をつづけていれば、波数の整数部分の繰り上がりは小数部分の変化からカウ

ントできる。したがって一連の搬送波位相に対する整数値バイアスは一定である。しか

し、電波が障害物で遮蔽されるなどの理由で位相測定が中断されると、その間の繰り上

がりがわからなくなってしまう。これをサイクノレスリップ (cycleslip) とよび、受信

機の構造で必ず整数になるようにされている。

3電 RINEXヂータから算出される TECヂータ

2つの周波数λ(1575.42MHz)、12(1227.60MHz)を用いると、任意の衛星s、受信機r

における擬似距離~、搬送波位相による距離 L{ は以下のように表される。

汽=p+σ+1/ft2 +τlr+τ s

九=p+σ+1/ん2+τ2r+τ2

L1 = p +σ-1/ ft2 +んnl+Eir+Els

L2 = p+σ-1/1/ +んn2+E2r+E2s

(1 )

(2)

(3)

(4)

可

gA

唱

i

p 真の距離

a 対流圏での遅れ

土1/// 電離圏での遅れ(十:擬似距離、ー:位相)

τi ， Ei 衛星、受信機に固有のバイアス

λini 整数値ノ〈イアス(入i.搬送波の波長)

(i =1，2)

ここで、電離層での遅れの項(之1///)の定数Iは、

f出 40.3T

と表される。 Tは伝搬経路に沿って積分した電子密度、すなわち slant

(→ AppendixA)。

(1 )、 (2)式より、

(3)、(4)式より、

である

九一再富有ん2 山2~br +bs

brzτ2r-τlr， bs詔 τ2s-τls

ムーL2冨 IVん2-1/ /t/ )r (λ'lnl-~月2)+b; + b;

b;器 SIr-82r' S フ相

円

CS '

EA

PM

富F

S

'D

(6)、(7)式から slantTEC、Tが求まる。

T謂 A(P2 -fl ) -A( b r + b s )

T坦 A(L1-L2) -A(λlnl -λ2n2 + b; +出)

A = 40.3吋ん2-1/ /t/)1

イ立相差から求めた slantTEC(9)の方が、 TECの変動をより正確に表すが、整数値バイ

アスが含まれるため、絶対値は定まらない。そのため、 TECデータにする場合は、位

相差で求めた slantTEC(9)の値を、各衛星ー受信機関の擬似距離で求めた slantTEC(8)

の平均値で補正した値で記録されている。 TECデータも、 RINEX同様に ASCII自le形

式である。

測位における電離圏誤差は 1//2ト40.3T//2 )の項で表されるので、 TECU

(1016el/m

2) あたり、 U 帯(1575.42MHz)で、約 16cm、L2帯(1227.6MHz)で約 27cmの

誤差が生じることになる。

つ'M可Eム

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

Appendix

電離圏における電波遅延

電離圏における電波の群速度dg、位相の遅れdpは、以下のように求められる。

電波の屈折率nは、 coldplasmaの分散関係式 (Appleton司 Hartreeeq.)から導かれる。

い(引2 (A.l)

n 電離媒質中の屈折率

ん 竃離媒質のプラズマ周波数

f 電磁波の周波数

ここでは、電波吸収項、地球磁場の効果を無拐した分散関係式を用いている。

プラズマ周波数んは、

局 丘)" ν I 富一一一=一一一一

J P 2n: 2fT，λD

ωp プラズマ角周波数

ν :熱速度 (1次元)

λD : Debye長

熱速度ν、Debye長らは、以下のように表される。

ν詔(今日五

ら =(4~λ)だ4.ra2N

ん :ボルツマン定数

乙 :電子温度

me 電子質量

Ne 電子数密度

(A.3)、(A.4)を用いて (A.2)を書き換えると、

( _2 H ¥巧.ん謂|三ム I $ (80.5Ne)Y2 ・¥.TCme )

e = 4.803 x 10-10 esu

me謂 9.11x 10-28 g

っd句

EA

(A.2)

(A.3)

(A.4)

(A.5)

群速度、位相速度に対する屈折率ng、npは、

¥illlノ

2

-

¥

1

1

1

1

1

i

ノ

仏口一んア、

1

一2H↓引

μ

一

J

A

ν

A

¥11111111ノ

¥11111111ノ

川引川引

/i十11¥/Ili--¥

/Illi--iil¥/lil111111¥

l

一nn

PA

，a

n

n

(A.6)

(A.7)

最後の式変形は、 1>んを仮定している。

電波の群速度に対する遅れdg、位相の遅れd

pは、

dg詰 f(ng -似=f! rムydl= J~O.3N~dl 2 ~ 1 ) --- J 12

dかp戸盟寸j仇伊句川川pバパ一斗斗lり)凶川d

ここで、 lは媒質中における電波の伝搬経路長である。 N がlの関数であると考えて

(A.8)

(A.9)

Ne = Ne(l)とすると、伝搬経路に沿って積分した電子密度 (slantTEC) Tは、

T事 fNe (l)dl (A.IO)

と定義される。

(A.I0) を用いると、 (A.8) および (A.9) は、以下のように書き換えられる。

d 竺主-g 12

d_ = _ 40.3T p j・2

(A.ll)

(A.12)

-14-

四

hu--

IV-4.データベース串サーピスの概要

幽 圃圃-←

Alo tEム

一般利用者向けのデータベース@ホームページhttp://stegps.kugi.kyoto-u.ac.jp/

Content GEONET Total Electron

Ol(O~， 200なEC[IOl勺叫ム

ハ 0.11恩賜理署d 九八 五e〆 際縮機

長Wふ"--"，，"!;l

40 ノ

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148 144 140 136

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44

32

Kyoto on 3/25 in meeting 融 GPSTEC

(since April 20事 199窃)map over Japan 識Two醐 dimensionalTEC

司 iPi~QI~yJ!Pe山 b仰 1γEC[GIF] i Jan 九IL!..J~j (UT)

: List of Absolute value of TEC : List of High四 passFiltered TEC (one四 hourcut-off period)

TEC Perturbation TEC

副盟主韓 One田 dimensional

Update at Apr 16宮 2001

For q~~stioflS_ a.nd cornments宮剛容as患 contact:Akinori Saito; ~aitoua@kuai.kvoto-u.ac.io

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登録データ利用者向けのデータベース申ホームページ

-18-

GEONET Total Electron Content

13: 10:00 20蜘{噛44

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融データ使用について

霞土地理院の観測データを使用しているため、 圏土地理観への利用申請と欝辞が必要です。重盤。

融プロット@アーカイプ (1999年4月20日以降)

TEC 絶対値TECプロットのリストHiah 変動成分プロット(一時間八F五亙言イパスフィルター)のリスト

錨データ@アーカイプ (ftp)

TEC絶対値(パイアス推定をしたも

ハ汐

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の):視線方向TEC値、 1観測点 1日

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: Binarv形式、緯度経度GRIDGRID ￥ 一一一上、鉛直TEC値

:推定した受信機・送信機内部の遅れによるバイアス TEC絶対値

目企皇の 1時間平均値も含2301観測点 1自分

TEC観測髄(パイアス推定をしていないもの)

:視線方向TEC値、 1観測点 1日TEC -一分(バイアスを含む)

:八イパスフィルターをかけて得られたTECの変動成分。 Binarv形GRID L K

一一一式、緯度経度GRID上、‘直了EC値

orbit: IGSによるGPS衝墨位醒ファ平耳， 1自分

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2次充分:緯度経度GRID上の鉛直筆E T E C値を地図上にプロット。

GRIDファイル使用。

:ある観測点が観測している位G PS舗星艶違 憲を地図上にプロットo GPS

衛星位置ファイル使用。

識プロット@ルーチン

-20-

識変換)I!ーチン(Fortran)

議その他

RNX2TEC :RiNE〉くカ¥らTEC(Jてイアスを含む)

TEC2GRD :TEC(バイアスを含む)からGRID(八イパスフィルター)

TEC2BIAS ~，T~C(バイアスを含む)からBIAS

T 82ATEC:TEC(バイアスを含む)とBIASから絶対値TEC

ATEC2GRD:TEC(絶対値)からGRID(絶対値)

: GRIDファイル読み込みeadGRID ルーチン

aosdate ，~年月日より年通算目、 GPS。sdate週を出すひshellscript

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Previous Day 23:00 UT 1 Next Day 00:00 UT 00:00 101:00102:00103:00 104:00105:00106:00 107:00108:00109:00 110:00 111:00 12:00 113:00 114:00 115:00 116:00 117:00 118:00 119:00120:00121:00 122:00123:00

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対話型全電子数データ申プロット作成ページ(一観測点)http://stegps.kugi.kyoto-u・ac.jp/七ec/

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Latit担保:I35j礼 Io!~ I Longi飽食:I136H.庄司

Data Type: I Perturbation TEC(lhourcutomj生i

Plot Type: I GIF 晶画

Approximate processing ti翻訳 30seconds Dst inde!= WDC for geomagnetismヲKyoto

For questions and commen私 pleasecontact: Akinori Saito; ~aitoua@ku箆LkYQto-u.ac.jp

一29-

対話型全電子数データ@プロット作成ページ(機数観測点)http://s七egps.kugi.kyoto四 u.ac.jpl七ec/multi.html

-30-

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Start Point Latit鴫:I 34 封。 101~J Lo盟拠点:I136村@

End Point Latit時 :I り].~耳 Lo盟git臨de: I136 り.~耳

Data Type: IPe巾 rbationTEC (1 hour cutoff) !寺j

(Pl()tl j亙Plot Type: I GIF

Approximate processing ti臨 e:6曾seco踊dsDst i盟de!=WDC for geomag踊etism，Kyoto

For 毎日estio脳細dcomme目ts，please co盟鵠ct:Akinori Saito; ~aito日a@k日立i.l五:voto圃u.ac.jp

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IV-5.データファイノレ形式

内ふつ1υ

剛直面

Rll、~EX データ

RINEX fi le : 0001068.020 2.00

DAT2RIN 2.35x GSI， JAPAN 440101351

OBSERVATION DATA G (GPS) RINEX VERSION /円PE

GSI， JAPAN 09MAR02 16:13:17 GMTPGM / RUN BY / DATE GEOGRAPHICAL SURVEY I NSTITUTE， JAPAN OBSERVER / AGENCY TRIMBLE 5700 Nav 1.05 Sig 0.00 REC # / TYPE / VERS

0001 TRM41249.00 ANT # / TYPE

MARKER NAME

ー3522845.0167 2777141.5661 4518959.0276 0.0000 0.0000 0.0000

4 L1 C1 し2 P2 30.0000

2002 3 9 0 0 0.0000000 HP斗JX10. 20IPA-RISClcc A. 10.32.031=+1=1 林林 *RINEX H臥D回 SPECIFICATION1.00林林キ

GPS

MARKER NUM8ER APPROX POSITION XYZ ANT印NA:DELTA H/E/N 官AVELENGTHFACT Ll/2 # / TYPES OF OBSERV INTERVAしTIME OF FIRST 08S ∞槻ENTC邸側EトrrEND OF HEADER

(エポックlの観測日時) (フラク'i (衛星数) (各ヱポックで測定された衛星番号)

(02 3 9 0 0 0.0000000) (0) (9G) (1 G 2G 3G13G15G17G22G25G31) 明 19012371.666 23282028. 969 -1479220~9624 23282034.2034 -20059488.864 22333773.945 斗5610299.0404 22333776.2234 -29405637.893 20488342.148 -22886235.5684 20488343.6844 -1061121{ 715 23501437.734 申 8249844.7244 23501441.9304 -21574253.491 21813118.625 由 16787240.0654 21813121.3794

-19466956.219 22672753.922 -1514749~ 2964 22672757.9924 叩 38120076.083 20147969.977 明2967859~ 7674 20147970. 2814 -34642202.746 23479338.891 咽 26972367.3494 23479343.8204

叫 8256352.11122876974. 961 -640729~ 0364 22876978. 9264 02 3 9 0 0 30.0000000 0 9G 1G 2G 3G13G15G17G22G25G31 明 18996599.842 23285030.305 叩 14779913.4304 23285036.4574 唱 20169633.218 22312814.289 叩 15696125.7734 22312816.5204 叫 29491409.795 20472020. 492 由 22953070.8264 20472021. 2624 -10637593.658 23496417.016 叩 8270399.8264 2349642~ 1414 由 21630668.096 21802383.391 斗6831199.5264 21802386.2814 叩 19499052.601 22666645.828 斗 517250~ 5494 22666649. 8954 -38130257.857 20146032.672 司 29686528.6554 2014603~ 7624 叫 34582446.198 23490710.375 四2692580~ 0954 23490716.3754 -8402040.859 22849250.078 -6520815.5944 22849255.3554

02 3 9 23 59 29.9900000 0 9G 1G 2G 3G13G15G17G22G25G31 -18706895.538 20462406.670 斗4554125.1934 2046241 ~ 1004 -21183860.749 19290659.584 -16489669.9354 19290661.8464 -29812085.495 17530179.342 四2320785~ 8014 17530180.7914 -10609857.113 20624342.990 -8251753.1094 20624348.6974 -21765010.581 18896430.287 司 16939604.6434 18896433. 2364 唱 19489631.437 19786745.834 司 15168497.2634 19786750. 7914 司 38062023.262 17292433.022 -29633250.5804 17292433.9634 由 34324796.988 20720800.162 司 26724807.5224 20720807. 3774 -9201828. 989 19839080. 568 四 7148220.8984 1983908~ 7174

-34

受信機名 (4)+臼 (3).年 (2)+0

観測点名

観測点の 3次元産諜億

観混H彊:の種類数/観測量

サンプリング間臨(秒)

観測開始時間

コメント行

コメント行

ヘッダーの終わり

エポック 1衛星 PRNlによる観測量

衛星 PRN2衛星 PRN3衛星 PRN13衛星 PRN15衛星 PRN17

衛星 PRN22衛星 PRN25衛星 PRN31エポック 2

データの終わり

TECデータ

受{言機名(4)+巴(3)+0.年(2)TEC fi le : 00010010.00 TEC TEC DA了A GPS iくYOTOUNIV. RNX2TEC V2. 0

O TEC va[ues in 10-16 el/m-2 (1 TEC Unit)

TEC Status Flag = 0 Normal data

Lack of observab[esσEC=999. } = 2 Too [arge 丁目 σEC=999. ) = 5 Cycle sl jp is repaired

= 6 Beginning of arc

00013650.990 00010010.000 00010020.000

0001 Z-X113 1 F701 DO

明 3522938.4623 2777217.7381 4518996. 52B9

XYZ 5 Ll L2 Cl Pl P2

OBSERV 30

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TEC VERS 10N / TYPE PGM / RUN-BY

以PONENTOF TECU

COMMENT I TECデータの単位

CO制服ENT フラグの種類

COMMENT COMMENT COMMENT COMMENT RINEX FI日貼踊E I用いた RINEXファイjし名

MARKERトJAME 観測点名

REC話/TYPE / VERS ANT需/TYPE APPRI以内SITION I観測点の 3次元産標値

書/TYPES OF

INTERVAL TIME OF FIRST OBS END OF HEADER

観測量の撞類数/観測量

サンプリング間鴎(秒)

観測開始時間

ヘッダーの終わり

エポック 1衛星 PRN21による TEC

衛星 PRN5

衛星 PRN9禽星 PRN29

衛星 PRN23衛星 P問30

エポック 2

ヂータの終わり

FhJv qJ

主要出版論文

Saito， A.， M. Nishimura， M. Yamamoto， Kubota， K. Shiokawa， Y. Otsuka， T. Tsug~ awa， S. Fukao， T. Ogawa， M. Ishii， T. Sakanoi， and S. Miyazaki， Traveling iono叩

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門

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