Subsurface 3D Mapping by Ubiquitous Radar

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K20990
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 佐藤 源之 東北大学, 東北アジア研究センター, 教授 (40178778)
• Project Period (FY): 2020-07-30 – 2023-03-31
• Keywords: GPR / Google Earth / 遺跡調査 / 農地計測

Outline of Annual Research Achievements

自ら電波を発することなく、町中にあふれる電波を使い、腕時計やスマートフォンに内蔵できる小型レーダ受信装置による「どこでもレーダ」は計測を意識しないデータ取得に特長をもつ。「どこでもレーダ」により地下空間のデータを大量に蓄積し、AIによる自動判別とともに「地下空間3次元情報マップ」の創出をめざす。現在Google Earthのような地上空間の空間情報が大量に流通するが、その地下版を構築する。GoogleEarthは海底地形構造を表示するが地中構造は表示できない。ビッグデータの取得とAI解析は自然災害、通行中の道路、橋、トンネルの安全モニタリングなど、安全な社会の構築を実現する。
どこでもレーダを実現すべく直交偏波の計測が可能なクロスダイポールアンテナの開発を行い、試作を行った。
受動型レーダの開発に先立ち、RTK-GNSSの装置を地中レーダ(GPR)装置に付加し、RTK-GNSSとGPRデータを同期しながら同時に計測するシステムを構築した。この装置で取得したデータをGoogle Earth上に表示することで、レーダ画像の現地可視化の第１歩が構築できた。
RTK-GNSSとGPRの同期システムを利用し、農地での計測、遺跡調査を実施し、精度の検証を行うと共に、計測の簡易化にも関わらず、従来手法以上のレーダ情報が得られることを確認した。またGoogle　Erathの上にGPRデータをプロットするソフトウエアを開発し、フィールド実験で実用性の検証を行った。

Current Status of Research Progress

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

Reason

計測の基盤となるハードウエア、ソフトウエアの基本が完成した。

Strategy for Future Research Activity

フィールド計測など学内活動がコロナ禍により制限されるが、研究室内での研究を推進することで問題は無い。
当初目標としていた、受動型のレーダの導入を開始する。

Causes of Carryover

コロナ禍の影響で出張が制限されたため、当初予定したフィールド実験などが行えなかった。大学研究室内での研究に振り替えたため支障は無い。