2016 Fiscal Year Annual Research Report
地球観測データ統融合化のための高次標準化理論の構築および手法の開発
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15H02856
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| Research Institution | Aichi Prefectural University |
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Principal Investigator |
吉岡 博貴 愛知県立大学, 情報科学部, 教授 (40332944)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松岡 真如 高知大学, 教育研究部自然科学系農学部門, 准教授 (50399325)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | リモートセンシング / 地球観測 / 人工衛星 / 計算工学 / 自然現象観測・予測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題は複数の衛星で取得した地球観測データを対象とする相互校正手法についての研究である．課題1年目（H27年度）ではバイアスの要因となっている波長依存性等の個別要因が相互校正に及ぼす影響について研究を進め，課題2年目となるH28年度は主に要因間の相互作用について研究を実施した．
解析的に導出した反射率間関係式は，その係数が土壌反射率に依存するため，この依存性こそが解像度依存性と波長依存性の相互作用の原因であると予想した．そのことを突き止めるために，ハイパースペクトルセンサにより取得された観測データを用いて観測波長および空間解像度の異なる観測データを作成し，数値実験を実施した．この数値実験では，“反射率間関係式の係数が土壌反射率に依存する”ということを考慮し，植生指数の相互校正係数を数値的に決定したところ，植生指数間の関係に対しては解像度依存性の影響が弱まるという結果を得た．このことから，本研究で導出した相互校正のための関係式を適切に使った場合，空間解像度の差に起因するセンサ間のバイアスを波長依存性から分離できる可能性を示唆している．この発見はバイアス要因の間の相互作用の解明および相互校正手法の開発にとって重要な意味を持つ．
解像度依存性と角度依存性の相互作用解明では，ひまわり８号AHIを用いて二方向性反射特性の解析を行い，観測幾何条件が異なる場合の地物判読精度に関する一定の成果を得ることができた．また，パンクロマティックバンドを用いたマルチバンドの超解像度化についての研究を行い，超解像度化の精度は、手法自体の性能に加えて、地表面被覆と観測波長帯に依存することが示唆された．これらの結果は，地表面被覆の推定と波長帯の選定が，バイアス要因の相互作用による誤差への影響を低減するために有効であることを示唆しており，相互校正手法の開発にとって重要な意味を持つと考えられる．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の研究計画に従い，相対誤差発生要因の間の相互作用について研究を進めることができた．実施した研究は，原著論文2本と国際会議論文2本を含む成果につながっている．これら原著論文や国際会議論文は，相互校正手法の開発にとってその理論的な基盤を構築する上で重要な意味を持つと考えられる．H28年度の終盤には，本課題の前半2年間に得られた成果を理論的基盤とした，衛星観測データの標準化に関する概念設計に着手することができている．そのことから，研究全体としてはおおむね順調に進展していると判断できる．
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| Strategy for Future Research Activity |
課題3年目となる平成29年度は，これまでの研究成果を統合し，高次標準化手法の開発および数値シミュレーションによる開発手法の妥当性の検証に研究の軸足を移す．
波長依存性を対象とした相互校正手法の設計・開発を行う．手法の設計に際しては，対象領域における植生量の積分値に着目する．具体的には，植生量の積分値は観測波長帯の組み合わせに依存しないという条件に着目し，その条件を満たすような変換手法を開発する計画である．
本研究が提案する相互校正手法は，植生量の定量が前処理として必要となる．それについての対応方法として，反射率間関係式にもとづく逆算手法の開発も同時に進める．植生層の放射伝達過程に関する数値モデルを用いた実験を実施し，手法の妥当性についての検証を試みる．また，波長依存性に起因するバイアスの低減についてはセンサの組み合わせを複数想定し，手法の適応性についても評価する．
相互校正に関する手法開発と同時に，実データを用いた解析を進める．TERRA-MODISとLANDSAT8-OLI等のセンサ対による試験データセットを用いて，解像度や観測角度条件の違いによる反射率の比較，および，逆算アルゴリズムによるデータの前処理等を実施する計画である．観測対象領域としては，現地観測データ等へのアクセスを考慮し，四国を中心に選定を進める予定である.
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[Presentation] Application of vegetation isoline equations for simultaneous retrieval of leaf area index and leaf chlorophyll content using reflectance of red edge band2016
Author(s)
Okuda, K., Taniguchi, K., Miura, M., Obata, K., and Yoshioka, H
Organizer
Proc. SPIE 9975, Remote Sensing and Modeling of Ecosystems for Sustainability XIII, 99750C doi:10.1117/12.2236811
Place of Presentation
San Diego, US
Year and Date
2016-08-31 – 2016-08-31
Int'l Joint Research
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[Presentation] Soil isoline equation for the range of visible to shortwave infrared in a context of hyperspectral data analysis2016
Author(s)
Taniguchi, K., Obata, K., Matsuoka, M., and Yoshioka, H
Organizer
Proc. SPIE 9975, Remote Sensing and Modeling of Ecosystems for Sustainability XIII, 99750C doi: 10.1117/12.2236811
Place of Presentation
San Diego, US
Year and Date
2016-08-31 – 2016-08-31
Int'l Joint Research
