2014 Fiscal Year Research-status Report
レーダを用いた北極域ツンドラ湖の環境変動に関する研究
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26340014
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
若林 裕之 日本大学, 工学部, 教授 (30434070)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 合成開口レーダ / 北極域 / 環境計測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2014年度はツンドラ湖のSARデータ収集と詳細解析を実施した。北極域に位置するアラスカ北部バロー周辺のツンドラ湖を対象として選定した。この領域のツンドラ湖は、過去の研究において解析されたことがあり、衛星搭載合成開口レーダ(SAR)データも1990年から現在にかけてアーカイブされている。本研究を遂行するために必要な研究設備として、SARデータ解析システムを構築に着手した。高速なデスクトップパソコンを調達し、SARデータの入力・ラジオメトリック校正・位置合わせ等の幾何補正を行うソフトウェアを整備した。
解析を行うデータとして、宇宙航空研究開発機構(JAXA)およびヨーロッパ宇宙機関(ESA)が保有しているSARアーカイブデータについて調査を実施した。JAXAおよびESAの研究公募に応募し、各機関のPIとして採用され、ALOS/PALSARデータおよびENVISAT/ASARデータを入手した。ALOS/PALSARについては2006年から2011年までのデータを入手済、ENVISAT/ASARについては2007年から2009年までのデータを入手済である。
ALOS/PALSARとENVISAT/ASARは異なる周波数を使用したSARデータであり、湖氷に対する後方散乱係数の観測周波数による違いを調査した。その結果、Lバンドデータ(ALOS)もCバンドデータ(ENVISAT)ほど明確ではないが、ツンドラ湖の湖底状態の違いを検出できることがわかったが、2006年から2011年までの経年変化について検出することはできなかった。一方、ENVISAT/ASARデータを使用することによって、過去の解析結果(1991年から1992年)との比較が可能であり、15年間の後方散乱係数変化を比較することができた。その結果、湖底まで凍らなくなった湖やすでに湖水がなくなってしまった湖の検出を行うことができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2014年度に整備を開始したSARデータ解析設備を使用して、ALOS/PALSARおよびENVISAT/ASARのデータを試験的に解析し、後方散乱係数の変化を抽出する手順を確認した。データ入手についても、JAXAが保有するSARデータ(JERS-1, ALOS)に加えて、ESAが保有するアーカイブされたSARデータ(ERS-1/2, ENVISAT)の使用が可能になった。以上から全体としての研究達成度についてはおおむね順調と考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
2014年度に実施したSARデータ収集および解析結果を踏まえ、前年度にデータ収集を行っていない期間(1991年から2006年)のSARデータを収集する。対象とする衛星データとして、JAXAのJERS-1およびESAのERS-1/2や ENVISAT等を調査する。データが見つからない期間については、RADARSATやTerraSAR-X等の有償SARデータ購入も検討する。また、2014年度にはALOSの後継機であるALOS-2が打上げられたため、2014年以降のSARデータとして使用可能となった。以上、入手可能なデータについては、前年度同様の解析を実施し、各年のツンドラ湖の後方散乱係数時系列変化について解析を行う。さらに、過去20年間以上の解析結果から、凍結・融解開始時期、冬期間の湖氷成長速度および凍結最終時期のFloating iceとGrounded iceの割合に関して考察を実施し変化抽出を行う。
本研究に使用するSARデータ解析システムについては、増加するデータに対応するために、2015年度はストレージシステムを構築する。さらに、有償衛星データおよびOA消耗品を購入する。また、研究打ち合わせ、研究成果発表および情報入手のために出席する学会等にかかる旅費および学会参加費を計上する。
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| Causes of Carryover |
SARデータ解析装置に接続するストレージシステムについては、当初は2014年度に構築する予定であった。しかし、現在までに入手したSARデータの容量を考慮すると、2015年度以降でも対応可能であることがわかった。また、ESAの研究プロポーザルに応募してPI（27169)として採用されたため、ESAの保有しているデータ(ERS-1/2, ENVISAT)については、無償で入手可能となった。さらに、2014年度は、研究成果発表のための学会参加を実施しなかったため、旅費および学会参加費を次年度に繰り越した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
SARデータ解析装置に接続するストレージシステム、また膨大な量のSARデータ解析を実施するために並列計算用のPCを購入し、SARデータ解析装置の構築を完了する。また、長期間の無償SARアーカイブデータ(1991年～2014年)を入手後に、必要な期間の有償SARデータの購入を実施する。さらに、IEEE等の学会に参加し、本研究の成果を発表する予定である。
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Research Products
(1 results)
