目次 1. 人工衛星 人工衛星の種類 ( 軌道別 ) 地球観測衛星の周回方向 各衛星の観測時間 参考 世界各国の地球観測衛星 2. センサ 光学センサとレーダセンサ レーダセンサ : 合成開口レ - ダ レーダセンサ : 観測方向 3. ALOS-2 ALOS-2 の概要 ALOS-2 の軌道 (

Similar documents
はじめに これまで 土砂災害対応において衛星画像データを活用するため 国土交通省とJAXAの連携により実用化に向けた様々な研究開発が行われてきました また 平成 29 年 5 月 22 日に国土交通省と宇宙航空研究開発機構 (JAXA) は衛星画像等の提供に関する協定を締結し 衛星画像等の活用を推進

目次 1. SAR 画像の活用 被害状況把握の手法 衛星 SAR 画像の浸水対応への活用 衛星 SAR 画像の活用の流れ 2. 浸水解析 判読 解析 判読可能規模 後方散乱強度 一時期単偏波 単画像からのポリゴンデータ 後方散乱強度 二時期カラー合成 SAR 浸水解析の留意事項 ( 水田 都市部 )

平成26年8月豪雨災害(広島豪雨災害) におけるCOSMO-SkyMed衛星観測結果

災害監視衛星について

Title 1-10 ALOS/PALSAR によって観測された, アリューシャン列島 オクモク火山における2008 年噴火 ( セッション1: 地震 火山 ) Author(s) 宮城, 洋介 Citation SAR 研究の新時代に向けて (2013) Issue Date UR

<4D F736F F D20985F95B A5F8D91918D8CA493798DBB8CA42E646F63>

国土技術政策総合研究所 研究資料

PowerPoint プレゼンテーション

Microsoft Word - 01.docx

国土技術政策総合研究所 研究資料

内容 1. 人工衛星によるリモートセンシングの 2. 衛星 SARの概要 3. 合成開口レーダ (SAR) の基礎 4. 合成開口レーダ搭載衛星とその運用状況 5. 合成開口レーダの地上分解能

高解像度衛星画像配信サービス

国土技術政策総合研究所 研究資料

高分解能衛星データによる地形図作成手法に関する調査研究 ( 第 2 年次 ) 実施期間平成 18 年度 ~ 測図部測図技術開発室水田良幸小井土今朝巳田中宏明 佐藤壮紀大野裕幸 1. はじめに国土地理院では, 平成 18 年 1 月に打ち上げられた陸域観測技術衛星 ALOS に関して, 宇宙航空研究開

2.1.4 海外機関の協力 JAXA は 3 月 11 日 14 時 46 分の地震発生を受け直ちに センチネルアジア及び内閣府 の代理として国際災害チャータへの緊急観測を要請した ( 同 15 時 24 分 ) 国際災害チャータ等の対応国際災害チャータへの緊急観測の要請に対し 参加

Microsoft Word - kirishima-sinmoe11.doc

Microsoft Word - Report_v17.doc

スライド 1

PowerPoint プレゼンテーション

Microsoft Word - 24_11景観.doc

測量士補 重要事項 はじめに GNSS測量の基礎

WTENK6-1_4604.pdf

Microsoft PowerPoint 森林総研REDDシンポジウム-Awaya-HP用.ppt [互換モード]

資料2  SJAC提出資料

平成19年度・地球工学研究所の知的財産に関する報告会 - 資料集

from TRMM to GPM

第 490 回電波研連 F 分科会開催日 :2004 年 12 月 17 日 4 成分散乱電力分解による Pi-SAR 画像 の解析 石堂基 山口芳雄 山田寛喜 新潟大学

資料1-5 5GHz帯におけるレーダーの概要

宇宙太陽発電システムのキー要素技術の開発,三菱重工技報 Vol.48 No.4(2011)

新たな宇宙状況監視 (SSA) システム構築に向けた事前調査平成 26 年度予算案額 11 百万円 ( 新規 ) 文部科学省研究開発局宇宙開発利用課 事業概要 目的 必要性 事業イメージ 具体例 スペースデブリの増加が世界的な課題として認識される中 宇宙状況監視 ( SSA : Space Situ

Microsoft Word - 第5章09電波障害 doc

経営理念 宇宙と空を活かし 安全で豊かな社会を実現します 私たちは 先導的な技術開発を行い 幅広い英知と共に生み出した成果を 人類社会に展開します 宇宙航空研究開発を通して社会への新たな価値提供のために JAXAは 2003年10月の発足以来 宇宙航空分野の基礎研究から開発 利用に至るまで一貫して行

Microsoft PowerPoint - 工学部RS工学 掲載用.pptx

スライド タイトルなし

資料4  五百木委員提出資料

<4D F736F F D2091E F195AC89CE975C926D D89EF5F97B089A99387>

Microsoft PowerPoint - 技術概要・有効性資料

火星大気循環の解明 ~ ダストデビルの内部調査 ~ Team TOMATO CPS 探査ミッション立案スクール 2016/08/26

Microsoft PowerPoint - 口頭発表_折り畳み自転車

資料8-1 防衛省における宇宙開発利用の取り組みについて

Microsoft Word 電波障害_通し頁_ doc

Microsoft PowerPoint 中防水害F.ppt

<4D F736F F F696E74202D E92090EA96E EF90E096BE8E9197BF4D E B8CDD8AB B83685D>

津波警報等の留意事項津波警報等の利用にあたっては 以下の点に留意する必要があります 沿岸に近い海域で大きな地震が発生した場合 津波警報等の発表が津波の襲来に間に合わない場合があります 沿岸部で大きな揺れを感じた場合は 津波警報等の発表を待たず 直ちに避難行動を起こす必要があります 津波警報等は 最新

Detecting Tsunami Affected Area using Satellite SAR Imagery Shunichi KOSHIMURA and Masashi MATSUOKA Using a capability of SAR(Synthetic Aperture Radar

国土籍第 376 号平成 29 年 3 月 23 日 マルチ GNSS 測量マニュアル - 近代化 GPS Galileo 等の活用 - 平成 29 年 4 月 国土交通省土地 建設産業局地籍整備課

プラズマ バブルの到達高度に関する研究 西岡未知 齊藤昭則 ( 京都大学理学研究科 ) 概要 TIMED 衛星搭載の GUVI によって観測された赤道異常のピーク位置と 地上 GPS 受信機網によって観測されたプラズマ バブルの出現率や到達率の関係を調べた 高太陽活動時と低太陽活動時について アジア


災害監視衛星

参考資料

表 1 防衛分野における主な宇宙開発利用の例 情報収集 警戒監視 ( 画像情報収集機能 電波情報収集機能 早期警戒機能 ) 情報通信測位気象観測 以下では用途別の利用状況を政府公表資料に基づき整理する まず 1 情報収集 警戒監視の画像情報収集機能については 1982 年の政府答弁で

L SAR... 2 波 長 が 長 い 場 合 (Lバンド) LSAR 雲 雨 葉 枝 を 通 過 して 幹 物 体 地 表 面 で 反 射 JERS-1 SAR 18m... 6 波 長 が 中 間 の 場 合 (Cバンド)

平成30年度 卒業論文 低軌道衛星(LEO)使用よってもたらされる影響

LEDの光度調整について

RESTECテキスト

Microsoft PowerPoint  欧米宇宙利用事例集2.pptx

航空無線航行システム (DME) 干渉検討イメージ DME:Distance Measuring Equipment( 距離測定装置 ) 960MHz から 1,215MHz までの周波数の電波を使用し 航空機において 当該航空機から地表の定点までの見通し距離を測定するための設備 SSR:Secon

高軌道傾斜角を持つメインベルト 小惑星の可視光分光観測

177 箇所名 那珂市 -1 都道府県茨城県 市区町村那珂市 地区 瓜連, 鹿島 2/6 発生面積 中 地形分類自然堤防 氾濫平野 液状化発生履歴 なし 土地改変履歴 大正 4 年測量の地形図では 那珂川右岸の支流が直線化された以外は ほぼ現在の地形となっている 被害概要 瓜連では気象庁震度 6 強

反射係数

目次 1. リモートセンシング衛星の現状 課題及び今後の検討の方向 2. 世界のリモートセンシング衛星の開発利用の変遷 3. リモートセンシング分野の国際動向 4. 我が国のリモートセンシング衛星の開発状況 5. 我が国のリモートセンシング衛星データの利用の現状 6. 世界の地球観測衛星の現状 (

2019 年1月3日熊本県熊本地方の地震の評価(平成31年2月12日公表)

風力発電インデックスの算出方法について 1. 風力発電インデックスについて風力発電インデックスは 気象庁 GPV(RSM) 1 局地気象モデル 2 (ANEMOS:LAWEPS-1 次領域モデル ) マスコンモデル 3 により 1km メッシュの地上高 70m における 24 時間の毎時風速を予測し

資料17-3_光データ中継衛星の検討状況について

Microsoft PowerPoint - 工学部RS工学 掲載用.pptx

(Microsoft Word -

レーダとは 出典 : 国土地理院 Web サイト 干渉 SAR のしくみ 出典 : ウィキペディア レーダー 成田国際空港航跡情報 出典 : フォルクスワーゲン Web サイト フロントアシスト 2

200km 20 30km EDM GPS JERS-1 SAR

資料 2 国際宇宙ステーション (ISS) 計画概要 平成 26 年 4 月 23 日 ( 水 ) 文部科学省研究開発局 1

Microsoft PowerPoint - 第06章振幅変調.pptx

Microsoft Word - 報告書_公開版.doc

ES_Exp_32_Photovo_Cells_LQ_日本語

<4D F736F F D2092F188C48F D89BF8F E6919C8D A76312E312E646F63>

委 10-2 東日本大震災への JAXA の対応について 平成 23 年 4 月 6 日 JAXA 宇宙利用ミッション本部衛星利用推進センター五味淳

<4D F736F F D2089FC92E82D D4B CF591AA92E882C CA82C982C282A282C42E727466>

山岳地の合成開口レーダ画像のための 幾何補正を用いた初歩的位置合わせに関する考察 島根大学総合理工学部数理 情報システム学科 計算機科学講座田中研究室 S 橋本沙優

8 環境に及ぼす影響の内容及び程度並びにその評価 8.8 電波障害

火山活動解説資料平成 31 年 4 月 19 日 19 時 40 分発表 阿蘇山の火山活動解説資料 福岡管区気象台地域火山監視 警報センター < 噴火警戒レベル2( 火口周辺規制 ) が継続 > 中岳第一火口では 16 日にごく小規模な噴火が発生しました その後 本日 (19 日 )08 時 24

図 -2 測位方式の概念図 RTK-GPS: Real Time Kinematic GPS 2 図 D-GPS RTK-GPS cm 1ms GPS CDMA 巻 8 号情報処理 2002 年 8 月 - 2 -

委 44-4 TRMM の最近の成果と これからの展望について 第 44 回宇宙開発委員会平成 14 年 11 月 20 日 ( 水 ) 宇宙開発事業団独立行政法人通信総合研究所

人工衛2 はなぜ地上に落ちてこないの? が落ちてこないわけを 次のようにして説明しましょう 模造紙をつなぎ合わせて地球に見立てた大きな円を描き 子どもに質問しながらボールの軌跡を書き込んでいきます 模造紙には地面に見立てた直線も引いておきます ( 丸い地球の全てを見せない ) 模造紙は折っておきます

PowerPoint プレゼンテーション

平成 29 年度 融雪期の積雪分布推定と流入量予測の精度向上に向けた検討について 札幌開発建設部豊平川ダム統合管理事務所管理課 高橋和政窪田政浩宮原雅幸 融雪期のダム管理では 気象予報と積雪水量から流入量予測を行うことで融雪出水に備えているが 現状用いるデータは広範囲な気象予報と一部の地点での積雪観

火山活動解説資料 ( 令和元年 5 月 ) 栗駒山の火山活動解説資料 ( 令和元年 5 月 ) 仙台管区気象台地域火山監視 警報センター 火山活動に特段の変化はなく 静穏に経過しており 噴火の兆候は認められません 30 日の噴火警戒レベル運用開始に伴い 噴火予報 ( 噴火警戒レベル 1 活火山である

<4D F736F F F696E74202D B D91E58B438C C2D D B F97702E707074>

火山活動解説資料平成 31 年 4 月 14 日 17 時 50 分発表 阿蘇山の火山活動解説資料 福岡管区気象台地域火山監視 警報センター < 噴火警戒レベルを1( 活火山であることに留意 ) から2( 火口周辺規制 ) に引上げ> 阿蘇山では 火山性微動の振幅が 3 月 15 日以降 小さい状態

オプトメカトロニクス技術ロードマップの作成調査研究委員会 計測加工システムWG

送信信号合成モジュール開発資料

2-工業会活動.indd

-372- 図 電波障害現地調査範囲 地点図

橡Ⅰ.企業の天候リスクマネジメントと中長期気象情

報道発表資料 2008 年 11 月 10 日 独立行政法人理化学研究所 メタン酸化反応で生成する分子の散乱状態を可視化 複数の反応経路を観測 - メタンと酸素原子の反応は 挿入 引き抜き のどっち? に結論 - ポイント 成層圏における酸素原子とメタンの化学反応を実験室で再現 メタン酸化反応で生成

資料17-4 先進光学衛星の検討状況について

Microsoft PowerPoint - 05.奥村.ppt

Microsoft Word 所報_岩城3(最終).docx

福島第1原子力発電所事故に伴う 131 Iと 137 Csの大気放出量に関する試算(II)

Pick-up プロダクツ プリズム分光方式ラインセンサカメラ用専用レンズとその応用 株式会社ブルービジョン 当社は プリズムを使用した 3CMOS/3CCD/4CMOS/4CCD ラインセンサカメラ用に最適設計した FA 用レンズを設計 製造する専門メーカである 当社のレンズシリーズはプリズムにて

GoogleMoon

スライド 1

Microsoft PowerPoint - 【政務官PT用】委託費概要.ppt

Transcription:

災害時の人工衛星活用ガイドブック 水害版 衛星基礎編 宇宙航空研究開発機構衛星利用運用センター国土交通省水管理 国土保全局河川計画課 平成 30 年 3 月

目次 1. 人工衛星 人工衛星の種類 ( 軌道別 ) 地球観測衛星の周回方向 各衛星の観測時間 参考 世界各国の地球観測衛星 2. センサ 光学センサとレーダセンサ レーダセンサ : 合成開口レ - ダ レーダセンサ : 観測方向 3. ALOS-2 ALOS-2 の概要 ALOS-2 の軌道 ( 昼観測 ) ALOS-2 の軌道 ( 夜観測 ) ALOS-2 の観測角度 ALOS-2 の観測幅 災害判読のための ALOS-2 観測機会 4. SAR 画像解析 SAR 画像の主な解析手法 後方散乱強度 一時期単偏波 災害前後の変化 後方散乱強度 二時期カラー合成 SAR 画像解析の留意事項 SAR 画像の留意事項 SAR による観測 解析の特徴 5. COSMO-SkyMed COSMO-SkyMed の概要 災害判読のための COSMO-SkyMed 観測機会 1

人工衛星の種類 ( 軌道別 ) 静止軌道地球の自転と同期して移動する軌道地上から いつでも同じ位置に見える高度約 36,000km 通信 放送 気象衛星など イリジウム ( 通信衛星, 米 ) BSAT-3 ( 放送衛星, 日 ) ひまわり ( 気象衛星, 日 ) 地球周回軌道 ( 極軌道 ) 地球の周りを周回する軌道地上のあらゆる場所を通る地表からの距離が短い ( 高度数百 km) 地球観測衛星など 1. 人工衛星 ALOS-2( 日 ) WorldView-4( 米 ) SPOT6( 仏 ) Landsat8( 米 ) COSMO-SkyMed( 伊 ) 地球観測衛星 ( 高度 500~900km) 静止衛星 ( 高度 36,000km) 国際宇宙ステーション ( 高度 400km) 地球 ( 直径 12,756km) 2

地球観測衛星の周回方向 1. 人工衛星 地球をほぼ南北方向に周回 地表から 500km~700km 上空の宇宙空間にあり 地球をおおよそ 100 分で 1 周 その間に地球が自転するため 観測場所が毎回変わる 人工衛星の軌道 ( 固定 ) 降交軌道 1 回帰目の観測場所 1 回帰目から約 100 分後 (2 回帰目 ) の観測場所 地球の自転 1 回帰目から約 100 分 N 回帰後の観測場所 昇交軌道 1 日の周回数 (1 周 100 分の場合 ) 24 時間 (1440 分 ) 100 分 =14.4 周これを毎日繰り返す 衛星の軌道や観測幅等の条件により 同じ場所を再び観測するまでの日数が決まる 3

各衛星の観測時間 1. 人工衛星 地球上のどの地域も午前 午後に 1 度ずつ観測 ALOS-2 の場合 観測する地域の上空を ( その地域の現地時間の ) 昼 12 時頃と夜 0 時頃に上空を飛ぶように設計 ALOS-2 の場合 昼 12 時頃には北から南へ通過 ( 降交軌道 ) 夜 0 時頃には南から北へ通過 ( 昇交軌道 ) 北極から見た地球 22 時 30 分 18 時 COSMO-SkyMed: イタリア (SAR 衛星 ) ALOS-2: 日本 (SAR 衛星 ) 0 時 12 時 太陽 6 時 10 時 30 分 WorldView-4: アメリカ SPOT6: フランス Landsat8: アメリカ ( 光学衛星 ) 4

参考 世界各国の地球観測衛星 1. 人工衛星 運用中の代表的な商用 SAR 衛星 衛星名 ALOS-2 COSMO-SkyMed 1 TerraSAR-X (TanDEM-X) RADARSAT-2 分解能 3m 3m 3m 8m 基数 1 基 4 基 2 基 1 基 波長帯 ( 波長の長さ ) L バンド (23.5cm) X バンド (3.1cm) X バンド (3.1cm) C バンド (5.7cm) 観測幅 50km 40km 30km 50km 回帰日数 14 日 16 日 11 日 24 日 運用機関 JAXA( 日本 ) ASI( イタリア ) DLR( ドイツ ) MDA( カナダ ) 1: 年 10 災害まで観測要請が可能 (p22,23 参照 ) ALOS-2 の観測機会がない場合の活用を検討 *ALOS-2 及び COSMO- SkyMed 以外の記載の衛星は 大規模災害 ( 総理を本部長とする災害対策本部が設置される災害 ) 時に観測要請が可能 運用中の代表的な商用光学衛星 (* 日本では現在運用機なし 2020 年度に先進光学衛星 ALOS-3 打ち上げ予定 ) 衛星名分解能基数観測幅 RapidEye WorldView-1 WorldView-2 WorldView-3 WorldView-4 GeoEye Landsat-8 Pleiades1A,1B SPOT6,7 白黒 - 0.5m 0.46m 0.31m 0.31m 0.41m 15m 0.5m 1.5m カラー 6.5m - 1.85m 1.24m 1.24m 1.64m 30m 2m 6m 5 基 1 基 1 基 1 基 1 基 1 基 1 基 2 基 2 基 77km 17.6km 16.4km 13.1km 13.1km 15.2km 185km 20km 60km 回帰日数 ( 再訪日数 ) 2 5.5(1.0) 日 5.9(1.7) 日 3.7(1.1) 日 4.5(1.0) 日 4.5(1.0) 日 11(3.0) 日 16(16) 日 26(1.0) 日 26(1.0) 日 運用機関 Planet ( アメリカ ) DigitalGlobe ( アメリカ ) DigitalGlobe ( アメリカ ) DigitalGlobe ( アメリカ ) DigitalGlobe ( アメリカ ) DigitalGlobe ( アメリカ ) USGS/NASA ( アメリカ ) Airbus DS ( フランス ) Airbus DS ( フランス ) 2: 回帰日数 衛星が再び同じ場所に戻ってくるまでの日数再訪日数 ( 衛星の向きを傾けるなどにより ) 再び同じ場所を観測できるようになるまでの日数 5

光学センサとレーダセンサ 2. センサ 地球観測衛星には 光学センサを利用するものやレーダセンサ (SAR) を利用するものがある 光学センサ 自然の放射光や反射光を観測 夜間観測不可 雲に遮られる 一般の写真と同様な解釈が可能 光学衛星 レーダセンサ (SAR) 自ら電波 ( マイクロ波 ) を出し その反射波 ( 後方散乱 ) を観測マイクロ波の特性上 雲 ( 小さな水滴 ) を透過する 昼夜関係なく観測可能 天候に関わらず観測可能 画像解釈には専門知識が必要 SAR 衛星 2. センサ 入射反射放射 後方散乱 CJAXA CJAXA 光学センサによる観測例 ( 富士山周辺 ) レーダセンサによる観測例 ( 富士山周辺 ) 6

レーダセンサ : 合成開口レーダ (SAR) 2. センサ 合成開口レーダ (SAR:Synthetic Aperture Radar) 人工衛星等からマイクロ波を横斜め下方に照射し その反射波の後方散乱強度と位相を受信する能動型 ( アクティブ ) センサ 小さなアンテナを移動させながら観測することで 大きなアンテナでの観測と等価な画像を得られるようにしたもの 観測時 非観測時 観測時 SAR アンテナ 姿勢を 30 度傾ける 姿勢を 30 度傾ける 観測角度 8~70 度 観測角度 8~70 度 自ら電波 ( マイクロ波 ) を出してその反射波を見るセンサ 7

レーダセンサ : 観測方向 2. センサ SAR による観測では アンテナからマイクロ波を発射し 地表で反射 ( 散乱 ) したマイクロ波を同じアンテナで再び受信 対象物からの信号は アンテナから近い順に記録される 斜め観測をする必要がある!!?? 距離が近い順だから 手前から家 1 木 1 木 2 家 2 だ 60m 70m 80m 90m 70m 50m 50m 70m 同じ距離なので どちらの木なのか どちらの家なのか わからない 家 1 木 1 木 2 家 2 8

ALOS-2 の概要 3. ALOS-2 ALOS-2( エーロス ツー ):JAXA 所有の SAR 衛星 3.7m 16.5m Y X Z SAR 地球方向 10m ALOS-2 軌道上概観図 進行方向 運用軌道 種類太陽同期準回帰軌道 (14 日回帰 ) 高度 628km( 赤道上 ) 通過時刻 12:00( 正午 )@ 赤道上 ( 降交軌道 ) 設計寿命 5 年 ( 目標 7 年 ) 打上げ 衛星 打上げ日 ロケット 質量 パドル ミッションデータ伝送 平成 26 年 (2014 年 )5 月 24 日 H-IIA 約 2 トン 2 翼パネル 直接伝送およびデータ中継衛星経由 合成開口レータ 周波数 L バンド (1.2GHz 帯 ) 観測性能 スホ ットライト 高分解能 広域観測 分解能 :1~3m 観測幅 :25km 分解能 :3/6/10m 観測幅 :50/50/70km 分解能 :100/60m 観測幅 :350/490km 分解能とは 1ピクセル当たりの大きさを表したものであり 判別できる大きさを表したものではない 一般的に特定の対象を見るためには その対象物が分解能の10~20 倍程度の大きさが必要 9

ALOS-2 の軌道 ( 昼観測 : 北 南 ( 降交軌道 )) 3. ALOS-2 日本全域をくまなく観測するために 毎日の通過軌跡を少しずつずらして観測 ALOS-2 は 14 日後に同じ場所に帰ってくるように設計 X 日 X 日 100 分後の観測軌道 X+3 日 X+2 日 X+1 日 1 日後に 3 本西に移動 X+4 日 X+4 日 衛星進行方向 X+5 日 X+6 日 X+7 日 X+8 日 X+9 日 X+9 日 X+10 日 X+11 日 X+12 日 X+13 日 X+13 日 X+14 日 14 日後に同じ軌道へ 10

ALOS-2 の軌道 ( 夜観測 : 南 北 ( 昇交軌道 )) 3. ALOS-2 X+14 日 X+14 日 14 日後に同じ軌道へ X+12 日 X+13 日 X+11 日 X+10 日 X+10 日 X+9 日 X+9 日 X+8 日 X+7 日 X+6 日 X+5 日 X+5 日 X+4 日 X+4 日 1 日後に 3 本分東に移動 X+1 日 X+2 日 X+3 日 衛星進行方向 X 日 100 分後の観測軌道 X 日 11

ALOS-2 の観測角度 3. ALOS-2 SAR 衛星は横斜め下方向を観測 災害対応に適した角度は概ね 29.1~48.0 度 オフナディア角 U1 U2 U3 U4 U5 FP6 通常観測範囲 ( 災害時使用にも適した範囲 ) ビーム区分 U1 U2 U3 U4 U5 ビーム番号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 オフナディア角 ( ) 9.6 13.9 18.0 21.9 25.6 29.1 32.4 35.4 38.2 40.6 42.7 44.7 46.4 48.0 49.5 50.9 52.1 53.3 54.3 55.3 56.2 57.0 57.7 58.4 ビーム区分 FP6 ビーム番号 1 2 3 4 5 6 7 オフナディア角 ( ) 17.8 21.5 25 28 30.4 32.7 34.9 U : 単偏波観測 FP6: 多偏波観測 ( 浸水判読には現時点では未活用 ) 12

ALOS-2 の観測幅 3. ALOS-2 災害判読に適した観測幅は左右それぞれ約 400km うち 一度の観測で観測できる幅は約 50km( 一度の観測では設定パス ( 角度 ) を変更できない ) 衛星の真下の幅約 80km の部分は観測不可 ( 衛星から見て ) 右観測範囲 衛星進行方向 ( 衛星から見て ) 左観測範囲 観測幅 : 約 50km 約 2,400km 観測可能角度 幅 : 8~70 度 約 1,160km( 片側 ) 観測不能幅約 80km 災害時使用に適した角度 幅 : 29~48 度 約 400km( 片側 ) 13

災害判読のための ALOS-2 観測機会 3. ALOS-2 浸水域推定のための ALOS-2 観測機会事例 ALOS-2 観測周期 :14 日 観測場所 : 徳島県徳島市 DAY DAY 1 DAY 2 DAY 3 DAY 4 DAY 5 DAY 6 DAY 7 昼夜昼夜昼夜昼夜昼夜昼夜昼夜浸水域 観測時間 13:06 23:58 11:50 0:18 12:11 23:03 12:31 23:23 12:52 23:44 11:36 0:05 11:57 0:25 DAY DAY 8 DAY 9 DAY 10 DAY 11 DAY 12 DAY 13 DAY 14 昼夜昼夜昼夜昼夜昼夜昼夜昼夜浸水域 観測時間 12:18 23:09 12:38 23:30 12:59 23:51 11:43 0:11 12:04 22:56 23:16 12:45 : 浸水抽出に適した条件 ( ビーム :U2-6~U3-14) で 観測に適している : 天候 ( 主に風 ) に依存するが 判読可能な条件 ( ビーム :U1-1~U1-5) で 観測が可能 観測機会回数 : 18 回 /14 日間 ( =12 回 =6 回 ) 浸水域推定の観測機会として 1 日 1 回程度の機会がある 14

4. SAR画像解析 SAR画像の主な解析手法 浸水判読に用いる手法 後方散乱強度解析 一時期単偏波 (詳細p16) 一度の観測のみの画像で 電波の後方散乱強度 反射強度 の違いによりおおよその地形 地形被覆を把握 二時期カラー合成 (詳細p18) 同じ観測条件の二時期の単偏波SAR画像を合成することで地表 被覆の変化を把握 その他の主な手法 一時期多偏波カラー合成 一度の観測で複数の偏波 垂直 水平 の反射強度の違いに より土地被覆の状況を把握 二時期干渉解析 同じ観測条件の二時期の反射波の位相差から地表の高さの変 動領を把握 15

後方散乱強度 一時期単偏波観測 レーダ波の後方散乱 ( 反射波 ) を受信し その強度を白黒で画像化 後方散乱強度 ( 反射強度 ) の違いから おおよその地形 地表被覆を把握 前方散乱 レーダ源と反対の方向への散乱後方散乱 レーダ源の方向へ戻る散乱 照射されたレーダ波 4. SAR 画像解析 後方散乱 前方散乱 地表 草地 水面 草地 水面 森林 森林 CJAXA CJAXA 光学衛星画像 SAR 衛星画像 照射されたレーダ波 後方散乱 ( 小 ) 前方散乱 ( 大 ) 照射されたレーダ波 後方散乱 ( 中 ) 前方散乱 ( 中 ) 照射されたレーダ波 後方散乱 ( 大 ) : 画像上は黒色で表示 : 画像上は灰色で表示 : 画像上は白色で表示 水面の場合の見え方 草地の場合の見え方 森林の場合の見え方 16

災害前後の変化 4. SAR 画像解析 災害前後の二時期の単偏波観測の後方散乱強度を比較することで 地表被覆の変化を推定することができる 照射されたレーダ波後方散乱 ( 大 ) 照射されたレーダ波 後方散乱 ( 小 ) 浸水 : 画像上は明るく表示 : 画像上は暗く表示 災害前 災害後 照射されたレーダ波後方散乱 ( 大 ) 土砂崩壊 照射されたレーダ波 後方散乱 ( 小 ) : 画像上は明るく表示 : 画像上は暗く表示 17

4. SAR画像解析 後方散乱強度 二時期カラー合成 災害前の画像に赤 発災後の画像 に青と緑を割当てて画像を作成 合成画像は 光の三原色により 変化が有る箇所のみ赤色 水色になる 赤色 水色箇所が被害箇所 被害の可能性がある箇所 と判別できる カラー 合成 着色 災害前画像 赤色 災害前画像 カラー合成画像 災害後画像 青色 浸水状況 出典 岩手県沿岸広域振興局岩泉土木セン ター資料 平成28年11月 災害後画像 災害後観測と同じ条件の 災害前の 観測画像 アーカイブ がある場合のみ 二時期カラー合成が可能 http://www.pref.iwate.jp/dbps_data/_materi al_/_files/000/000/049/390/setsumeikaisiryo u161108h.pdf 災害後画像 緑色 光の三原色 18

4. SAR画像解析 SAR画像解析の留意事項 災害に起因しない変化がある箇所でも 災害前後の合成画像で 被害 の可能性がある 箇所と判 読されることがある 逆に 被災していても 後方散乱強度が変わらなければ被害箇所と判読できないこともある 季節変化 農地 水稲や農作物の成長 の変化 土地利用の変化 構造物の建築 駐車場 等 Airbus DS 2016 2016年8月17日 平時の光学衛星画像 稲穂が実っているデータと 比較しているので 浸水 を抽出できている 2015年7月31日と2015年9月11日のカラー合成画像 水田が浸水している ので暗い 稲穂が実り始めてい るので明るい 2015年7月31日 稲穂が実り始めている画像 2015年9月11日 平成27年9月 関東 東北豪雨による浸水時の画像 水田に水が張られている データと比較しているので 浸水を抽出できていない 2016年5月20日と2015年9月11日のカラー合成画像 水田に水が張られて いるので暗い 2016年5月20日 水田に水が張られ 田植え前後の画像 19

SAR 画像の留意事項 4. SAR 画像解析 SAR 画像は 観測手法の特性上 以下のような現象が発生するので注意が必要 レイオーバー 高い建物が 衛星から近い距離にあると判断され 倒れて見える現象 レーダシャドウ 高い建物が壁となり 建物の後ろ側に電波が当たらず 情報が得ることができない現象 レイオーバー 衛星からの距離が等しい 2 点が 同じ地点にあると判断される レーダシャドウ 高い建物の後ろ側に電波が届かず 観測できない CPiSAR CAirbus DS(2016) レイオーバー レーダシャドーの事例 ( 東京スカイツリー ) 20

SAR による観測 解析の特徴 4. SAR 画像解析 利点 欠点 人工衛星 マイクロ波 人工衛星 人工衛星 広域観測可能 悪天候時観測可能 方向依存性 観測機会 衛星軌道 ( 高高度 ) からの広域観測 大気 雲 雨の影響を受けにくい 観測範囲は衛星軌道に依存 ( ほぼ南北方向 ) 衛星回帰のタイミングに依存常時観測不可 アクティブセンサ ( 偏波観測 ) 横斜め下方観測 後方散乱強度 夜間観測可能 土地被覆分類可能 画像の歪み 画像解釈の複雑さ 自ら電波を照射太陽光を必要としない 電波送受信時の水平 垂直成分の組み合わせ SAR 観測原理にもとづく倒れ込み等 光学画像とは全く異なる見え方 @ 国土技術政策総合研究所土砂災害研究室 地震 豪雨等の広域災害時の初期段階において 航空機調査等が困難な際に 大規模浸水 土砂崩落の 有無 位置 規模 の推定に有効 21

COSMO-SkyMed の概要 5. COSMO-SkyMed COSMO-SkyMed( コスモ スカイメッド ): イタリア宇宙局 (ASI) 所有の SAR 衛星 JAXA とイタリア宇宙局 (ASI) との協定により 災害発生時に年 10 災害まで観測依頼が可能 ( 主に浸水災害を想定 ) ALOS-2 の観測機会がない場合に活用を検討 運用軌道 設計寿命 種類 太陽同期準極軌道 (16 日回帰 ) 高度 620km( 赤道上 ) 通過時刻 18:00@ 赤道上 ( 降交軌道 ) 5 年 打上げ 打上げ日 1 号機 :2007 年 6 月 7 日 2 号機 :2007 年 12 月 9 日 3 号機 :2008 年 10 月 24 日 4 号機 :2010 年 11 月 6 日 合成開口レータ 周波数 X バンド (9.6GHz 帯 ) 観測性能 ( 抜粋 ) SPOTLIGHT-2 STRIPMAP HIMAGE 分解能 :1m 観測幅 :10km 10km 分解能 :3m 観測幅 :40km 40km CASI SCANSAR WIDE REGION 分解能 :16m 観測幅 :100km 100km 22

災害判読のための COSMO-SkyMed 観測機会 5. COSMO-SkyMed 浸水域推定のための COSMO-SkyMed 観測機会事例 COSMO-SkyMed 観測周期 :16 日 観測場所 : 徳島県徳島市 DAY 1 DAY 2 DAY 3 DAY 4 DAY 5 DAY 6 DAY 朝朝夕夕朝朝夕夕朝朝夕夕朝朝夕夕朝朝夕夕朝朝夕夕浸水域 観測時間 6:21 17:52 5:49 17:40 6:43 17:34 17:58 5:37 6:01 17:52 5:37 5:55 17:46 5:55 17:46 衛星番号 3 3 1 1 4 4 1 2 4 4 3 2 2 3 3 DAY 7 DAY 8 DAY 9 DAY 10 DAY 11 DAY 12 DAY 朝朝夕夕朝朝夕夕朝朝夕夕朝朝夕夕朝朝夕夕朝朝夕夕浸水域 観測時間 5:43 17:34 5:37 6:01 17:52 5:55 17:46 5:49 17:40 5:49 17:40 17:58 5:37 17:58 衛星番号 1 1 4 1 1 4 4 2 2 3 3 2 1 3 DAY 13 DAY 14 DAY 15 DAY 16 DAY 朝朝夕夕朝朝夕夕朝朝夕夕朝朝夕夕浸水域 観測時間 5:55 17:46 5:49 17:40 5:43 17:34 17:58 5:43 6:01 17:34 17:52 衛星番号 1 1 4 4 2 2 4 3 2 3 2 : 浸水域抽出に適した条件 ( ビーム : 右観測 H4-4~H4-9 アーカイブ有) で 観測に適している : 判読が可能な条件 ( ビーム : 右観測 H4-0A~H4-22 アーカイブ無) で 観測が可能 観測機会回数 : 40 回 /16 日間 ( =6 回 =34 回 ) 浸水域推定の観測機会として 1 日に2 回以上の機会がある 23