2016 Fiscal Year Annual Research Report
Visualization of gaseous air pollutants by means of hyperspectral imaging
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15K12216
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
眞子 直弘 千葉大学, 環境リモートセンシング研究センター, 特任助教 (00644618)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ハイパースペクトルカメラ / 大気汚染監視 / 二酸化窒素可視化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
【最終年度】
千葉大学にある8階建てビルの屋上からハイパースペクトルカメラ（以下HSカメラと書く。画素数640 × 480、視野角13度 × 9度、波長範囲400～750 nm、サンプリング間隔0.4 nm、FWHM 1 nm）を用いて地平線に近い天空のパノラマイメージ（方位角360度、仰角9度）を取得し、二酸化窒素（NO2）、酸素二量体（O4）および水蒸気（H2O）の差分スラントカラム濃度（dSCD）分布マップを作成した。各分子のdSCD導出に使用した波長帯は、NO2：460 ～ 490 nm、O4：460 ～ 490 nmおよび550 ～ 610 nm、H2O：550 ～ 610 nmである。同じ観測サイトにある4方向MAX-DOAS装置によって同じ波長帯（460 ～ 490 nm）で測定されたNO2およびO4のdSCD鉛直プロファイル（方位角4点、仰角5点）は測定誤差の範囲でHSカメラの測定結果と一致することが確認された。次に、局所源から排出されるNO2の時間変化を調べるため、成田空港から離陸する飛行機周辺の大気の観測を行った。20秒間隔のインターバル撮影で得られたHS画像を解析した結果、離陸した飛行機からNO2が排出され、風によって拡散される様子が見て取れた。
通常の解析ではdSCDの値から計算される差分光学的厚さ（dτ）が実測値と一致するようにdSCDを最適化するが、それには多大な計算時間が必要である。一方、いくつかのピーク波長におけるdτの値を足したもの（ピークサム）は高速に計算することができ、dSCDと良い相関を示すため、これを使って解析を高速化できることが分かった。
【研究期間全体】
天空光のHS画像からNO2の濃度（dSCD）を導出し、その分布を可視化することが可能となった。現在、査読付き論文に投稿する原稿を準備中であり、間もなく投稿が完了する予定である。
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