Inverse estimation of air temperature distribution in urban spaces using an infrared spectroradiometer

• Project/Area Number: 17H03353
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Architectural environment/Equipment
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: Asawa Takashi 東京工業大学, 環境・社会理工学院, 准教授 (50361796)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小林 秀樹 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 北極環境変動総合研究センター, ユニットリーダー代理 (10392961)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥15,730,000 (Direct Cost: ¥12,100,000、Indirect Cost: ¥3,630,000); Fiscal Year 2019: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2018: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000); Fiscal Year 2017: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
• Keywords: リモートセンシング / 気温 / 逆推定 / 都市環境 / 熱赤外分光放射 / 都市空間 / 熱赤外分光放射計 / 気温分布

Outline of Final Research Achievements

This study developed inversion estimation method for the horizontal distribution of air temperature in urban spaces using an infrared spectroradiometer. We conducted the formulation of the atmospheric radiation transfer and inversion estimation method, examination of specific problems included in the inversion estimation, sensitivity analysis for air temperature estimation in an experimental room, validation of the inversion results in outdoor spaces, and error analysis using numerical simulation. We confirmed this method can estimate air temperature distribution for the outdoor street space of around 100m, under certain conditions.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

都市のヒートアイランド現象の解明や，建築空間の熱環境対策において，都市や建築の気温分布を時空間的に計量化することは非常に重要である．これまで，建築分野では，センサを直接空間内に設置し，センサと空気との熱伝達によって計測する方法を採用していたため，空間分布の取得が困難である点と，日射や放射による誤差が混入しやすかったという課題があった．このような都市や建築空間の気温分布を遠隔からのリモートセンシングにより推定をする手法であり，上記の課題を解決するものである．

Research Products

• [Presentation] 熱赤外分光放射計を用いた都市・建築空間における気温分布の逆推定に関する基礎的研究 その4逆推定の妥当性確認と境界面の遠隔推定 (2020)
  • Author(s): 井上順平、浅輪貴史、鶴見隆太
  • Organizer: 日本建築学会学術講演会
• [Presentation] 熱赤外分光放射計を用いた都市・建築空間における気温分布の逆推定に関する基礎的研究 その3 街路空間実験 (2019)
  • Author(s): 井上順平、浅輪貴史、鶴見隆太
  • Organizer: 日本建築学会学術講演会
• [Presentation] 熱赤外分光放射計を用いた街路空間における気温分布の逆推定に関する実験的検討 (2019)
  • Author(s): 井上順平、浅輪貴史、鶴見隆太
  • Organizer: 日本ヒートアイランド学会第14回全国大会