衛星による氷雪観測のためのマイクロ波計測方式の検討と基礎資料の収集

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02228112
• Research Institution: Hokkaido Institute of Technology
• Principal Investigator: 鈴木 勝裕 北海道工業大学, 工学部, 教授 (10048035)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 村田 和美 北海道工業大学, 工学部, 教授 (30001118) ; 西辻 昭 室蘭工業大学, 工学部, 教授 (90001677) ; 佐々木 正巳 北海道工業大学, 工学部, 助教授 (70196179) ; 河村 俊行 北海道大学, 低温科学研究所, 助手 (50091434) ; 青木 由直 北海道大学, 工学部, 教授 (90001180)
• Keywords: マイクロ波 / ホログラフィックレ-ダ / FMーCWレ-ダ / パルスレ-ダ / リモ-トセンシング / 雪氷 / 衛星観測 / マイクロ波放射計

Research Abstract

マイクロ波の特性を雪氷の計測に応用するための基礎研究を行うことを目的に、パッシブ方式からアクティブ方式までの広範なマイクロ波計測方式を研究対象にしている。平成2年度の研究では、これらの計測方式から得られるデ-タの解析手法と種々の物理量を推定する手法の開発に特に進展があったので報告する。
1.マイクロ波放射計による積雪観測デ-タの解析
海洋観測衛星MOSー1のMSR(マイクロ波走査型放射計)を航空機に搭載して行われた積雪観測実験のデ-タを詳細に解析した。その結果、MSR輝度温度に対する積雪の深さ、積雪構造および積雪粒子の径などの関係がかなり明らかになった。これにより、衛星に搭載したMSR観測によって、広域に分布する積雪の諸特性の季節変化を推定できる見込みが出てきた。
2.高精度気象レ-ダにおける2波長レ-ダエコ-の解析
北海道の石狩地方の降雨に対して、二つのマイクロ波周波数の、一波は伝播による減衰を求め、他の一波はレ-ダエコ-を求める実験を行い、結果を解析した。散乱断面積の計算に、Raylegh近似によるZ因子を用いる従来の方法からMieの理論に基づく方法に改めた解析アルゴリズムを開発したところ、精度よく降雨強度を推定できることがわかった。
3.ホログラムの伝播関数成分分離による自動再生法の開発
雪中レ-ダで得られるホログラムから、距離パラメ-タを自動的に推定する手法の開発を行った。対数変換により、ホログラムから伝播関数成分を分離し距離パラメ-タを算出するアルゴリズムで、シミュレ-ション実験を行ったところ、自動推定された距離パラメ-タの誤差は1%程度であった。

Research Products

• [Publications] 三橋 龍一: "雪中レ-ダのアンテナアレ-化" 電子情報通信学会論文誌(BーII). J73ーBーII,4. 205-213 (1990)
• [Publications] 鈴木 勝裕: "Observation of internal structure of snowpack by microwave radar image" Proceedings of IGARSS'90. 1837-1140 (1990)
• [Publications] 藤野 和夫: "Microwave remote sensing of snowpack by MOSー1" Proceedings of IGARSS'90. 1145-1148 (1990)
• [Publications] 星山 満雄: "Ice Radar Echoの解析" 電子情報通信学会技術研究報告. AP90ー59. 1-6 (1990)
• [Publications] 木村 佳史: "高精度気象レ-ダにおける2波長エコ-の解析方法について" 電子情報通信学会技術研究報告. AP90ー59. 7-14 (1990)
• [Publications] 鈴木 勝裕: "Remote sensing of snowpack by MSR" International symposium on signature problems in microwave remote sensing of the surface of the earth. (1990)