2020 Fiscal Year Research-status Report
水色リモートセンシングによる沿岸域・湖沼に特化した大気補正及び水質推定手法の提案
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20K14836
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
比嘉 紘士 横浜国立大学, 大学院都市イノベーション研究院, 助教 (60770708)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 人工衛星 / 大気補正 / 水質推定 / 沿岸域 / しきさい / GCOM-C |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1. 光学・水質の実測データの取得
今年度は，沿岸域・湖沼に適した大気補正・水質推定モデルの開発に向けて，精度検証を実施するための光学・水質の実測値の取得を行った．光学データは，モニタリングポストに光学装置を設置し，連続的に大気・水中の光学データを取得する方法と，船舶観測により海水サンプルを採取し，手分析にて水中の固有光学特性（各物質の光吸収係数，後方散乱係数）や，クロロフィルa等の植物プランクトンの色素，浮遊懸濁物質等の水質濃度を測定する2つの手法を実施した．モニタリングポストにおける放射計は東京湾湾奥部に設置し，赤潮や青潮の発生時の連続的な海面射出輝度，エアロゾル光学的厚さの連続取得が可能となった．船舶観測においても，赤潮発生時の固有光学特性の取得に成功した．
2. 衛星データによる水質・大気補正モデルの構築
現地観測により取得した光学・水質データに基づき，大気補正・水質推定モデルの構築を行った．このとき，250m×250m解像度，2~3日の観測頻度で沿岸観測に適したGCOM-C/SGLI及び海色静止衛星の500m×500m解像度で1時間おきの観測が可能なCOMS/GOCIの衛星を使用した．はじめに従来型のGCOM-C/SGLIの大気補正モデルをコーディングし，JAXAから提供されている大気補正済み衛星データの結果との比較を行い，その整合性を確認した．また，従来型のモデルにおいて，水中モデル内で使用する固有光学特性を東京湾の実測値で最適化したところ，精度は向上するものの，沿岸域特有の短波長における水中射出輝度がマイナスとなる結果は改善できなかった．そのため，大気と水中を結合する新たな大気補正モデルを設計し，現在，GCOM-C/SGLIとCOMS/GOCIの両衛星への適用を進めている．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
現地観測により大気補正・水質推定モデル開発のための光学・水質データの取得が問題なく進んでおり順調にデータの蓄積ができている．既にモニタリングポストにおける自律型の放射計により海面射出輝度，エアロゾル光学的厚さのデータ取得が連続的に行われており，今後も多くのデータ取得が見込める．残りの期間では，船舶観測における固有光学特性の実測値をさらに収集し，特に衛星データとの同期観測データの収集を行なっていく予定である．大気補正・水質推定モデル構築においても，既に大気補正モデルは構築が完了し，成果発表も行なっている．また，モデルの問題点を明確にすることができたため，現在ではその問題を解決するためのモデル構築を進めており，当初の計画以上に研究が進展していると言える．今後は複数の沿岸域，湖沼におけるモデル検証を進める予定である．
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| Strategy for Future Research Activity |
現地観測関連では，大気補正・水質推定モデル開発のための光学・水質データの取集を進める予定である．特に船舶観測を複数水域で多く実施し，様々な特徴をもつ光学・水質データの取得を行う．また，衛星データと船舶観測との同期データがまだ不足しているため，今後，計画的にデータ収集を進める．
モニタリングポストにおける自律型の放射計は，維持，管理を継続的に行い，光学データの季節変化を捉えることを目標とする．
大気補正・水質推定モデル開発においては，現在新しく設計した大気補正モデルをGCOM-C/SGLIとCOMS/GOCIの衛星に適用し，実測値との精度検証を進める予定である．
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルスの影響により，当初予定していた現地観測の実施が制限され，中止になったケースが多く発生したため，想定していたより旅費を使用することができなかった．次年度は，観測数を増加させる計画である．
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