2006 Fiscal Year Annual Research Report
衛星データによる積雪物理量抽出アルゴリズムの精度向上と地上検証手法についての研究
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18340146
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| Research Institution | Japan, Meteorological Research Institute |
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Principal Investigator |
青木 輝夫 気象庁気象研究所, 物理気象研究部, 室長 (30354492)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
兒玉 裕二 北海道大学, 低温科学研究所, 助手 (70186708)
小林 隆久 気象庁気象研究所, 気象衛星・観測システム研究部, 室長 (40343892)
平沢 尚彦 国立極地研究所, 助手 (10270422)
杉浦 幸之助 海洋研究開発機構, 地球環境観測研究センター, 研究員 (80344307)
門崎 学 宇宙航空研究開発機構, 地球観測利用推進センター, 宇宙航空プロジェクト研究員 (30415913)
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| Keywords | 衛星リモートセンシング / 積雪粒径 / 積雪不純物濃度 / MODIS衛星 / 全天分光日射計 / BRDF / 南極 / モンテカルロ法 |
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| Research Abstract |
積雪物理量の自動検証観測装置として全天分光日射計2台を開発した。本装置は衛星データから積雪粒径と不純物濃度を遠隔抽出するための衛星チャンネルと同様のチャンネル(波長=0.443、0.87、1.05,1.225,1.6μm)の太陽光を、上向きと下向きに測定するためのである。本装置では各波長域の感度の絶対検定誤差を避けるため、1台のセンサーを上向き、下向きに回転させることによりアルベドを測定できる。また、干渉フィルターで分光するために、太陽光を透過型の拡散版から取り入れる必要があるが、拡散版には入射角依存性が大きいため、その補正を入射光の直達成分と散乱成分に分けて行うため、遮蔽装置を装備した。この装置1台を北海道帯広近郊の更別サイト(42^Ω38.7'N,143^Ω06.75'E,h=185m)に設置し、2006年12月から観測を開始し、もう1台を南極昭和基地近くの内陸部のS17サイト(69^Ω01.6'S,40^Ω05.5'E,h=625m)に設置し、2007年1月から観測を開始した。両地点共に2007年3月の時点でMODIS衛星との同期観測を実施中である。さらに、2007年3月13-20日に上記の帯広近郊の更別サイト周辺の積雪域で、MODIS衛星同期観測を行った。可視近赤外域分光器による分光反射率の観測と積雪断面観測による積雪物理量のデータを取得した。
衛星データから積雪物理量を抽出するためのアルゴリズムでは、積雪面における双方向反射率分布関数(BRDF)モデルが測定精度に大きな影響を及ぼし、従来のフラットな雪面を仮定したモデルでは限界があった。そこで地表面の凹凸を考慮するため、モンテカルロ法を採用してBRDFの計算を行うことができるようになった。論文成果としては、過去の研究のレビュー行い、積雪の衛星リモートセンシングと積雪の方向性反射率特性に関してそれぞれまとめた。
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