合成開口レーダを用いた沿岸風況統計値の信頼性向上

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K04856
• Research Institution: Tokyo University of Marine Science and Technology
• Principal Investigator: 竹山 優子 東京海洋大学, 学術研究院, 助教 (00510025)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 合成開口レーダ / 海上風 / Sentinel-1

Outline of Annual Research Achievements

初年度は日本周辺海域の海上風推定の信頼性向上を目的として，人工衛星搭載Sentinel-1/SARの観測データを用いた海上風の推定を実施した．
まず，日本周辺海域で海上風を実測している観測鉄塔およびブイのデータを収集し，Seninel-1/SARのLevel-1 GRDデータから求めた海上風推定値の精度を明らかにした．対象となった海域は，茨城県波崎市，東京湾，大阪湾，高知県沖，宮崎県沖とし，計800シーンを超えるSentinel-1画像とそれに同期する実測データの収集を行い，比較検証を実施した．
その結果，すべての海域でRoot Mean Square Error (RMSE)が1.8 m/s以下，バイアスの絶対値が0.9 m/s以下となる結果を得た．この結果は，欧州で実施されてきた外洋における検証と同等の精度を、より風況が複雑な沿岸域で達成したことを示している．
また，このような実測値との比較では，観測機器やその土台となる鉄塔やブイ等がSentienl-1画像に与える人工的な影響が無視できないことが明らかになった．これには風速推定の際のピクセル間隔の平滑化することで，軽減できることも明らかになった．さらに，波崎のような遠浅な海域では海岸線から数百mの範囲で砕波が生じており，この影響によって風速か過大評価される傾向にあることも明らかになった．
これらの成果は既に学会誌に投稿中である．

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

初年度に計画していたSentiel-1による日本沿岸域における海上風推定の精度検証を実施しており，計画通り進行している．

Strategy for Future Research Activity

今後も計画通り進める予定であり，2年目はこれまで実測値や数値モデルで代用していた風向情報について，Sentinel-1画像から直接求める手法の開発を行う．

Causes of Carryover

当初，Sentinel-1データ解析に必要なワークステーションの購入を予定していたが，今年度の解析は研究室所有のワークステーションで実施できる範囲の計算量であり，かつ，設置場所が決まらないため購入を見送った．
2年目はSentienl-1画像からの風向抽出を行うため，より計算リソースが必要となるため，2年目で購入予定である．