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Development of a mobile vehicle lidar with a high range resolution for observing spatial distributions of atmospheric pollutants along streets with high-rise buildings

Research Project

Project/Area Number 19H04238
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 63010:Environmental dynamic analysis-related
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

Yabuki Masanori  京都大学, 生存圏研究所, 特定研究員 (80390590)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 三浦 和彦  特定非営利活動法人富士山測候所を活用する会(富士山環境研究センター), 第一研究部, シニアリサーチフェロー (00138968)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2019: ¥8,450,000 (Direct Cost: ¥6,500,000、Indirect Cost: ¥1,950,000)
Keywords車載ライダー / 高距離分解能 / 近傍計測 / アイセーフ / 都市大気 / 都市キャノピー / エアロゾル / 移動観測 / 大気汚染物質 / ライダー / 高距離分解能計測 / 街区スケール / 都市大気汚染
Outline of Research at the Start

都市域における大気汚染物質の動態を建物~街区スケールで把握するため、数十センチメートル間隔で計測可能なライダーを開発する。このライダーの特徴は、高い距離分解能を有すること、検出器のダイナミックレンジの制約を受け難いこと、光軸調整に関わる不確実性が改善することである。高層ビル街に囲まれた都市キャノピー内外の大気汚染濃度を把握し、従来型の広域リモートセンシングと多点に展開する地上定点観測との空間ギャップを埋める。ライダー計測から得られる推定値の精度検証には、タワーや高層ビルをプラットフォームとした直接観測および屋上からの水平走査ライダー観測のデータを用いる。

Outline of Final Research Achievements

Knowledge of localized air quality within street canyons is important in urban areas with high-rise buildings that alter wind and pollutant transport. The purpose of this study is to construct a mobile lidar for profiling optical properties of near-surface aerosols along the street canyon while maintaining the safety condition of the laser beam. We tested the practical applicability of the proposed lidar for aerosol detection in the Tokyo Bay area and found the multi-layered structure near the surface before progressions of the convective mixing along with the increase in traffic.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年の都市大気環境問題は、広域汚染に加えて、住環境や健康被害を建物(~10 m)・街区(~100 m)スケールで考える環境影響評価が重要視されている。本研究課題で開発した前例のない高い時空間分解能での大気汚染物質分布を提供する技術は、大気汚染物質の予測精度向上のための評価や数値モデルへのデータ同化、都市大気環境の理解深化、それらの結果を反映した大気汚染対策や都市計画に貢献する。

Report

(4 results)
  • 2022 Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2023 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Aerosol Spatial Distribution Observed by a Mobile Vehicle Lidar with Optics for Near Range Detection2023

    • Author(s)
      Yabuki, M., K. Miura, T. Mori, H. Hayami, and H. Kuze
    • Journal Title

      EPJ Web of Conferences

      Volume: -

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Annual Trend of Aerosol Number Concentration at the Summit of Mt. Fuji During Summer of 2006–20192022

    • Author(s)
      五十嵐 博己, 森 樹大 , 三浦 和彦, 岩本 洋子, 大河内 博, 和田 龍一, 加藤 俊吾
    • Journal Title

      Earozoru Kenkyu

      Volume: 37 Issue: 1 Pages: 36-44

    • DOI

      10.11203/jar.37.36

    • ISSN
      0912-2834, 1881-543X
    • Year and Date
      2022-03-20
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 東京都心における大気エアロゾル粒子の変動2021

    • Author(s)
      三浦 和彦
    • Journal Title

      大気化学研究

      Volume: 45

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A Raman Lidar with a Deep Ultraviolet Laser for Continuous Water Vapor Profiling in the Atmospheric Boundary Layer2020

    • Author(s)
      Yabuki Masanori、Kawano Yuya、Tottori Yusaku、Tsukamoto Makoto、Takeuchi Eiji、Tsuda Toshitaka
    • Journal Title

      EPJ Web of Conferences

      Volume: 237 Pages: 03001-03001

    • DOI

      10.1051/epjconf/202023703001

    • NAID

      120006950482

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Aerosol Spatial Distribution Observed by a Mobile Vehicle Lidar with Optics for Near Range Detection2022

    • Author(s)
      Yabuki, M., K. Miura, T. Mori, H. Hayami, and H. Kuze
    • Organizer
      30th International Laser Radar Conference (ILRC-30)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A mobile vehicle lidar for observing aerosol spatial distributions with high-range resolutions2022

    • Author(s)
      Yabuki, M., K. MIURA, T. Mori, H. Hayami, and H. Kuze
    • Organizer
      12th Asian Aerosol Conference (AAC) 2022
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 車載ライダーによる都市大気境界層内のエアロゾル観測2022

    • Author(s)
      矢吹正教,三浦和彦,森樹大, 速水洋, 久世宏明
    • Organizer
      第39回レーザセンシングシンポジウム
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 車載型ライダーによる地上付近のエアロゾル水平分布観測2021

    • Author(s)
      矢吹正教, 石井侑志, 三浦和彦
    • Organizer
      第39回レーザセンシングシンポジウム
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 車載型ライダーによる地上付近のエアロゾル水平分布観測2021

    • Author(s)
      矢吹正教、石井侑志、三浦和彦
    • Organizer
      第39回レーザセンシングシンポジウム
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 近距離計測に対応した車載型ライダーによる高層ビル街上空のエアロゾル立体分布計2020

    • Author(s)
      矢吹正教, 藤井一輝, 三浦和彦, 森樹大, 速水洋, 久世宏明, 齊藤保典
    • Organizer
      第38回レーザセンシングシンポジウム
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 大気エアロゾル立体観測のための車載ライダーの開発2020

    • Author(s)
      矢吹正教, 藤井一輝, 三浦和彦, 速水 洋
    • Organizer
      第37回エアロゾル科学・技術研究討論会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 東京スカイツリーにおける新粒子生成及び粒子成長イベントの観測2020

    • Author(s)
      丑久保裕太,五十嵐博己,佐藤丈徳,森樹大,三浦和彦,三隅良平,宇治靖,速水洋
    • Organizer
      日本大気電気学会第98回研究発表会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 近距離のエアロゾル分布計測に対応した高距離分解能ライダー2019

    • Author(s)
      矢吹正教, 北藤典也, 速水 洋
    • Organizer
      第36回エアロゾル科学・技術研究討論会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Characteristics of the cloud condensation nuclei measured in the Tokyo Skytree2019

    • Author(s)
      Yokoyama M., A. Maeda, T. Sato, H. Igarashi, T. Mori, K. Miura, R. Misumi, Y. Uji, Y. Iwamoto, Y. Tobo, J. Uetake
    • Organizer
      AAC 2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 2018-2019年の東京スカイツリーにおける雲凝結核の測定2019

    • Author(s)
      横山晶美, 三浦和彦, 森樹大, 三隅良平, 宇治靖, 岩本洋子
    • Organizer
      第24回大気化学討論会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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