海色リモートセンシングを利用した沿岸における陸域起源水挙動把握の研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13680606
• Research Institution: Faculty of Fisheries, Nagasaki University
• Principal Investigator: 石坂 丞二 長崎大学, 水産学部, 教授 (40304969)
• Keywords: リモートセンシング / 沿岸環境 / クロロフィル / 植物プランクトン / 縣濁物質 / 溶存有機物

Research Abstract

海色リモートセンシングでは、海表面の色を利用して水中の物質の濃度を推定でき、特に植物プランクトン量の指標であるクロロフィルa(CHL)の濃度の推定が可能である。しかし沿岸域においては、CHL以外に懸濁物質(SS)や有色溶存有機物質(CDOM)などが多く存在するために、その精度があまり良くない。本研究では大村湾、有明海、東シナ海で光学データを蓄積し、これらの物質を利用して植物プランクトンや陸域起源水の挙動を明らかにする手法を検討し、また光学的にこれらの濃度を推定する方法を検証・開発した。
大村湾では、海面からの分光放射輝度から経験的にCHLを推定するアルゴリズムにも誤差があるが、衛星からの推定の場合、それ以上に大気補正の誤差が大きかった。また有明海では、干潟のある湾奥部では衛星の推定値に問題があるが、既存のアルゴリズムでも赤潮の時空間変動をある程度観測できることが明らかとなった。一方、東シナ海では、低塩分ほどCDOMが多いという関係があり、衛星リモートセンシングによってCDOMを推定することによって、長江起源の低塩分水の分布を明らかにできることがわかった。しかし季節的には、表層の塩分とCDOMの割合が異なった。さらに東シナ海では、長江からの淡水起源の水の他、大陸棚縁辺部での湧昇やトリコデスミウムのブルームなどによっでも植物プランクトン濃度が変動することも明らかとなった。また、東南アジア域での海色リモートセンシングデータの有効性であるが懸濁物の多い海域では注意が必要であることを示すことができた。
新たにCHL、SS、CDOMを考慮した光学モデルの結果をニューラルネットワークにより逆演算して、取得した海面からの波長別の放射輝度からこれらの物質を推定するアルゴリズムを開発し、比較的良好な結果を得た。今後、大気補正と合わせて、リモートセンシングのアルゴリズムとして改良していく必要がある。

Research Products

• [Publications] 石坂丞二: "宇宙から見た有明海の赤潮"月刊海洋. (印刷中). (2003)
• [Publications] 石坂丞二: "海色データから推定した大村湾のクロロフィルa濃度の検証"海の研究. 11. 235-240 (2002)
• [Publications] Tanaka, A., J.Ishizaka, H.Sasaki, M.Kishino: "In Water Algorithm using Neural Network for GLI/ADEOS-II"Proceedings of Ocean Optics XVI. (CD-ROM). (2002)
• [Publications] Sasaki, H., A.Tanaka, J.Ishizaka, S.Saitoh: "Variations of Light Absorption by Colored Dissolved Organic Matter (CDOM) in Various Areas of the Western North Pacific"Proceedings of Ocean Optics XVI. (CD-ROM). (2002)
• [Publications] Ishizaka, J., H.Yamada, A.Tanaka, H.Sasaki, Y.Kiyomoto, K.Okamura K.Yokouchi: "Colored Dissolved Organic Matter in the East China Sea"Proceedings of Ocean Optics XVI. (CD-ROM). (2002)
• [Publications] Ishizaka, J.: "Detection of red tide events in the Ariake Sound, Japan"Proceedings of SPIE's Third International Asia-Pacific Symposium. (In press).
• [Publications] Ishizaka, J., K.Katayama, H.Kaneko, T.Suzuki, T.Matsuno: "Temporal and spatial variability of chlorophyll-a on the northern shelf edge of the East China Sea"Proceedings of PORSEC 2002. 85-87 (2002)
• [Publications] C.K.Tan, H.M.Ibrahim, J.Ishizaka, F.M.Yusoff, T.Ichikawa: "Verification of Sea WiFS chlorophyll a data of the Straits of Malacca with data from MASDEC cruises"Tropical Marine Environment, Charting Strategies for the Millennium. 838-848 (2002)
• [Publications] Ishizaka, J., K.Katayama, S.Kaneko, T.Suzuki, T.Matsuno: "Variability of chlorophyll a at the shelf edge of the East China Sea during spring and fall of 1999 and 2000"The 3^<rd> Int'l Symp. On Oceanography and Fisheries in the East China Sea. 11. 17-22 (2002)
• [Publications] 石坂丞二: "海洋リモートセンシング 第4回基礎生産"日本リモートセンシング学会誌別冊. 22. 457-461 (2002)
• [Publications] 石坂丞二: "東シナ海縁辺部におけるクロロフィルの増加要因"月刊海洋 号外. 31. 198-202 (2002)
• [Publications] Sachoemer, S.I., T.Yanagi, J.Ishizaka, H.Kawamura, K.K.B.K.Yaacob: "Seasonal variability of sea surface chlorophyll-a and temperature around Java, Indonesia"Rep. RIAM, Kyushu Univ.. 123. 21-28 (2002)
• [Publications] 石坂丞二: "沿岸域での海色リモートセンシングの現状と将来"沿岸海洋研究. 39. 21-26 (2001)
• [Publications] 橋本俊也, 柳哲雄, 石坂丞二, 小田原主尚, 松浦瑞恵: "海色画像による赤潮監視の可能性"沿岸海洋研究. 39. 15-19 (2001)