衛星リモートセンシングによる砂浜海岸の高精度水深モニタリングシステムの開発

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12650506
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 泉宮 尊司 新潟大学, 工学部, 教授 (60151429)
• Keywords: リモートセンシング / 水深測定 / 輝度値 / 水中消散係数 / 分光反射率 / 砂浜海岸 / 海面反射 / 水中散乱光

Research Abstract

衛星リモートセンシングデータを用いて,沿岸域の水深が精度良く推定できれば,廉価でしかも広範囲の水深データが得られるので,その価値は極めて大きいものである.従来の水深推定法では,海底反射率および水中消散係数の値が,場所的に変化しないものと仮定しているために,波および浮遊砂等が存在する浅海域ではその水深推定精度には限界があった.そこで本研究では,これらの変動性を考慮して水深を推定し,精度を高める手法を開発している
本研究では,まず光学センサから得られる輝度値に含まれる大気の影響を取除き,短周期変動のノイズ成分を除去するために,変分法を用いてローパスフィルターが満たすべき偏微分方程式を導き,それを数値計算により解いて有効な情報を抽出している.実海域の海底反射率の変動を考慮するために・代表的な水深において底質を採取し,分光反射率を詳細に計測している.また,水中消散係数の変動性を考慮するために,検定側線を1本設けて,その係数の岸沖方向の変動を推定している.さらに、海面反射率および水中散乱光の短周期変動を取除くために,60m程度の平滑化フィルターを通して,各地点の水深を推定している.
その結果、衛星リモートセンシングデータを用いて水深4m以浅の水深の推定が可能であり,検定側線から両側600mの区間において,推定水深の誤差の標準偏差が0.4m以内で推定できることが示された。したがって,これまでの水深推定法よりも推定精度が格段に向上していることから,本研究で開発された手法は,十分に実用に供することができるものと判断された.

Research Products

• [Publications] 泉宮尊司, 忠平将典, 石橋邦彦: "海浜砂の粒度と分光反射率特性に基いた海浜砂および漂砂系の分類評価に関する研究"土木学会海岸工学論文集. 第48巻. 661-665 (2001)
• [Publications] 泉宮尊司, 居場博之: "合成開口レーダによる海岸波浪の2次元波数スペクトルの逆推定に関する研究"土木学会海岸工学論文集. 第48巻. 1441-1445 (2001)
• [Publications] 鈴木健太郎, 泉宮尊司, 石橋邦彦: "衛星リモートセンシングによる浅海域の水深の測定とその誤差の評価"土木学会新潟会研究調査発表会論文集. 第19回. 39-42 (2001)
• [Publications] 山下裕之, 泉宮尊司, 石橋邦彦: "風から風波へのエネルギー輸送に関する研究"土木学会新潟会研究発表会論文集. 第19回. 43-46 (2001)
• [Publications] 安田 孝志, 泉宮尊司他22名: "新しい波浪算定法とこれからの海域施設の設計法 -性能設計法の確率に向けて-"土木学会海岸工学委員会研究現況レビュー小委員会. 212 (2001)