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■事業の内容

航海に必要とされる海況の把握には、海洋観測データが利用されている。海洋観測データの取得には、船艇、観測ブイ、観測衛星等が利用されているが船艇や観測ブイの使用には莫大な経費がかり、また観測衛星による場合は雲等の障害があり、航海に必要とする海洋データは必ずしも十分とは言えない現状にある。
 近年、合成開口レーダの技術が開発されたことにより、衛星らのデータにより陸域では高精度の大縮尺地形図の作成や微小断層の発見等の研究が進められている。合成開口レーダの海洋への利用は、航空機に搭載し遭難船の発見等の捜索実験に現在試みられている。本手法はレーダによる撮像であることから、観測は全天候型であり昼夜の制限もない。レーダから得られる海面の微小な凹凸から波浪、風、海流等を抽出する解析手法の開発・有効性を検証することにより、新しいセンサーによる高能率海洋観測手法を確立し、航行船舶の安全に寄与することを目的とする。
 一方、人工衛星に搭載された熱赤外放射計によって海面水温の分布を観測する技術は概ね確立されたが、下層の水温については衛星によっても直接観測することはできない。そこで、過去の水温観測データと経験直交関数(EOF:Empirical Orthogonal Function)とによる解析を行い、表面水温分布と下層の水温分布の関係を明らかにすることによって、衛星による表面水温データから下層の水温構造を推定する技術を開発する。これにより船舶による観測データのみでは空白域を生じている100m層、200m層等の水温分布構造を明らかにさせ、総合的な海況図の作成を可能とすることにより、船舶の航行の安全と海難の防止等に寄与することを目的としている。
 [1] 「合成開口レーダを用いた海域情報解析技術の研究」
  [1] 調査研究対象としている流氷が撮影されている網走沖のレーダーサット衛星の合成開口レーダ画像データの入手及び関連する船舶データ、陸上のレーダー観測データの調査・収集・分類・整理及び検討を行った。またオホーツク海における流氷の発生、発達及び区分、マイクロ波散乱特性等を調査した。
  [2] 5種類のフィルター処理による衛星画像上の雑音低減効果、輝度値の差による海面と海氷の分離・識別の研究、他の統計処理による定性的評価を行った。
  [3] 欧米の研究事例を参考に流氷分布、密接度、氷厚、移動方向・移動速度等を分析した。
 [2] 「衛星データを用いた水温構造の推定技術に関する研究」
  [1] 昨年度の成果を踏まえて水深100m、200m層の鉛直水温分布作図プログラム作成発・作成を行った。
  [2] 昨年度の成果を踏まえて研究を進め広範囲な海域における海表面水温分布作図プログラムの開発・作成を行った。
  [3] 研究の結果を、実際に四国沖の一部に適用して検討し、ほぼ良好との評価を得た。
■事業の成果

[1] 「合成開口レーダを用いた海域情報解析技術の研究」
   衛星の合成開口レーダ画像データから流氷の分布・密接度に関し有益な情報が得られることが判明した。例えば、密接度10(最も堅いもの)と考えられる氷盤からは比較的均一な散乱強度を示す知見を得た。画像処理の結果か見てある程度流氷域を強調し抽出することは可能であるが、流氷の分布を、画像処理のみによって自動的に識別することは困難であった。しかし場合によっては輝度値のみで分離識別できると考えられ、今後多くの事例について研究しさまざまな条件の画像に対して今回の手法の適用を試みる必要がある。
   衛星または航空機の合成開口レーダ画像データは天候・昼夜の別なく利用できる大きな特徴を有していることからデータ取得コスト高、撮影から画像入手までに時間がかかる等不利な面もあるが流氷観測に限らず海域情報解析には有効な手段であることは明白なので次年度研究を進めてさらに具体的な成果が期待できることとなった。
 [2] 「衛星データを用いた水温構造の推定技術に関する研究」
   船舶観測による水深100m及び200m層の海水温実測値と今回の研究による推定値との間に一定の相関関係が得られる貴重な結果を得たことにより、衛星データからかなりな精度で下層の海水温の分布を推定し、作図できることとなった。
   一方、NOAA衛星の海表面画像データに雲域除去処理、欠測補間処理を適用したところ、ほぼ良好な処理結果が得られ、妥当な広範囲の等温線画像の作成が可能となった。
   又、条件が揃えばこの事業で開発された時間的補間処理法でデータ欠測部分を良好に補間できる結果を得た。したがって広範囲にわたり妥当な等温線画像の作成及び作図が可能となった。





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