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マイクロ波散乱理論に基づく多入射角・多偏波計測による土壌水分・粗度の同時逆推定

研究課題

研究課題/領域番号 09305034
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 水工水理学
研究機関東京大学

研究代表者

虫明 功臣  東京大学, 生産技術研究所, 教授 (50011060)

研究分担者 鼎 信次郎  東京大学, 生産技術研究所, 助手 (20313108)
沖 大幹  東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (50221148)
HERATH Srikantha (スリカンタ ヘーラト)  東京大学, 生産技術研究所, 客員教授 (80240737)
砂田 憲吾  山梨大学, 工学部, 教授 (20020480)
長谷部 望  日本大学, 理工学部, 教授 (30013121)
三枝 健二  日本大学, 理工学部, 講師 (50196028)
仲江川 敏之  東京大学, 生産技術研究所, 助手 (20282600)
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
36,800千円 (直接経費: 36,800千円)
1999年度: 10,500千円 (直接経費: 10,500千円)
1998年度: 10,800千円 (直接経費: 10,800千円)
1997年度: 15,500千円 (直接経費: 15,500千円)
キーワードマイクロ波 / リモートセンシング / 土壌水分量 / 地表面粗度 / 理論モデル / 粗度因子 / 合成開口レーダ / RADARSAT / 土壌水分-地表面粗度 / 多周波数、多偏波、多入射角 / 逆推定 / 誘電特性
研究概要

昨年度までの成果を踏まえ、まず水田域におけるマイクロ波リモートセンシングの適用可能性の理論的検討および、散乱実験を行った。またタイの水田域を対象とした衛星画像解析を行った。その結果、Cバンドでは浅い入射角であれば、、Lバンドではどの入射角でも地表面状態を観測できることを理論モデルを用いて明らかにした。その一方で現在運用されている衛星SARでは、稲キャノピー下の地表面状態を完全に分類することは難しいことも明らかになった。タイの水田域に関しては複数のリモートセンサ画像を元にしたデータヒュージョンを行い、現時点での確からしい面的土壌水分図を作成した。
上記水田域だけでなく、多入射多偏波マイクロ波散乱実験を、裸地、草地に対して一年を通して行い、植生量、土壌水分量、地表面粗度を同時に計測することによって、後方散乱係数に与える各種パラメータの解析を行った。
これら実験圃場における観測地の解析結果と多入射角マイクロ波センサーを持った人工衛星RADARSATによる衛星リモートセンシングデータとを比較分析した結果、以下のような結果が得られた。すなわち、植生の成長の諸段階ではどの確度や偏波でも地表面パラメータの取得が可能であるが、植生成長の後期段階では土壌水分情報はHV偏波でのみ取得可能であることが発見され、粗度と相関関係にある植生パラメータは高入射角で顕著に取得可能であることが認識された。
最後に、これらを用いてリモートセンシング情報から土壌水分と粗度を同時に算定するアルゴリズムを開発した。
また、多入射角マイクロ波散乱計である衛星搭載TRMM/PRの地球全体のデータを一年分処理しその季節変化に注目することにより、地球全体の土地のおおよその被覆状態や地表面湿潤度を衛星から計量できる可能性を示した。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (31件)

  • [文献書誌] 砂田憲吾、直井崇宏、中谷真一: "広域蒸発散量の推定における分布水文量の内挿と平均化について"水工学論文集. Vol.44. 277-282 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 平林由希子、瀬戸心太、鼎信次郎、沖大幹、虫明功臣: "TRMM-PRによる後方散乱係数を利用したグローバルな土地情報の分析"水工学論文集. Vol.44. 259-264 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 仲江川 敏之: "散乱モデルに基づいた能動型マイクロ波リモートセンシングによる水田モニタリングによる基礎的研究"水工学論文集. Vol.44. 253-258 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kengo SUNADA, Munehiro NAOI, Shinichi NAKATANI: "Study on Averaging the Distributed Hydrological Conditions for Estimation of Regional Evapotranspiration"Annual Journal of Hydraulic Engineering, JSCE. Vol. 44. 277-282 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yukiko HIRABAYASHI, Shinta SETO, Shinjiro KANAE, Taikan OKI, Katumi Musiake: "Analyses of Global Land Cover Information using Backscattering Coefficients by TRMM-PR"Annual Journal of Hydraulic Engineering, JSCE. Vol. 44. 259-264 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshiyuki NAKAEGAWA: "Preliminary Study of Monitoring Paddy Fields by Active Microwave Remote Sensing based a Scattering Model"Annual Journal of Hydraulic Engineering, JSCE. Vol. 44. 253-258 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 砂田 慶吾,直井 崇宏,中谷 真一: "広域蒸発散量の推定における分布水文量の内挿と平均化について"水工学論文集. Vol.44. 277-282 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 平林 由希子,瀬戸 心太,鼎 信次郎,沖 大幹,虫明 功臣: "TRMM-PRによる後方散乱係数を利用したグローパルな土地情報分析"水工学論文集. Vol.44. 259-264 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 仲江川 敏之: "散乱モデルに基づいた能動型マイクロ波リモートセンシングによる水田モニタリングによる基礎的研究"水工学論文集. Vol.44. 253-258 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 瀬戸心太、仲江川敏之、沖 大幹、虫明功臣: "TRMM/PRを用いた土地被覆毎の後方散乱特性" 水工学論文集. 44(印刷中). (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 仲江川敏之、沖 大幹、虫明功臣: "土壌水分量を既知とした後方散乱係数からの地表面粗度の逆推定について --粗度因子の提案--" 水文・水資源学会雑誌. 11(6). 603-606 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 仲江川敏之、沖 大幹、虫明功臣: "SARによる土壌水分計測のための土壌水分量--方向散乱係数" 水文・水資源学会1998年研究発表会要旨集,中央大学工学部,水文水資源学会. 64-65 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 虫明功臣、小池雅洋、沖大幹、仲江川敏之: "能動型マイクロ波リモートセンシングによる表層土壌水分計測I。室内実験と散乱理論との比較" 水文・水資源学会誌. Vol.10,No.6. 577-587 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 虫明功臣、仲江川敏之,小池雅洋、沖大幹、: "能動型マイクロ波リモートセンシングによる表層土壌水分計測II。屋外実験" 水文・水資源学会誌. Vol.10,No.6. 588-596 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 虫明功臣、沖大幹、仲江川敏之、小池雅洋: "能動型マイクロ波リモートセンシングによる表層土壌水分計測III。合成開口ロレーダ搭載衛星検証実験と土壌水分分布図の作成" 水文・水資源学会誌. Vol.10,No.6. 597-606 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Nakaegawa, T.Oki and K.Musiake: "Estimation of Surface soil Moisture and its Mapping by ERS-1/AMI" In ′96 Workshop on GAME-Tropics in Thailand Proceedings,P.43,National Sub-Committee for GAME-Tropics and Japan Sub-Committee for GAME-Tropics. 43- (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 仲江川敏之、六田典夫、沖大幹、小池雅洋、虫明功臣: "能動型マイクロ波センサーによる水資源環境モニタリング" 第5回水資源に関するシンポジウム論文集、水資源に関するシンポジウム委員会. 767-772 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 池田聡司、高橋彌、虫明功臣、仲江川敏之、小池雅洋、三枝修平: "マイクロ波散乱計を用いた多偏波面観測による土壌水分量と地表面粗度の同時推定に関する研究" 水文・水資源学会1997年研究発表会要旨集. 203-204 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 六田典夫、虫明功臣、仲江川敏之: "多時期SARデータを用いた灌漑・非灌漑水田の状況の比較" 水文・水資源学会1997年研究発表会要旨集. 109-110 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 六田典夫、虫明功臣、仲江川敏之: "多時期SARデータによる地表水の面積変動抽出法に関する基礎的研究" 土木学会第52回年次学術講演会講演概要集、II(A). 388-389 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 三枝健二、長谷部望: "マイクロ波リモートセンシングによる土壌水分検出-関東ロームの誘電率評価-" 日本リモートセンシング学会誌. Vol7.No.4. 24-33 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 砂田憲吾・長谷川哲郎: "NOAAデータを用いた広域蒸発散量推定モデル" 水工学論文集. 41. 203-208 (1995)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 砂田憲吾・伊藤強・宮野裕二: "裸地表層土壌水分の空間分布特性" 水文・水資源学会誌. 8-2. 210-216 (1995)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 砂田憲吾・中辻啓二: "水理学・水文学における地球環境研究" 土木学会論文集. 558. 1-12 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 砂田憲吾・内藤ゆう子・田中賢治: "裸地・灌漑水田における蒸発散量の空間分布の推定" 水工学論文集. 41. 55-60 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 砂田憲吾・伊藤強、宮野裕二: "TDR土壌水分計による表面土壌水分量調査" 水文・水資源学会研究発表会要旨集. 18-19 (1995)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 宮野裕二・砂田憲吾・伊藤強: "裸地表層土壌水分の空間分布に関する調査と解析" 土木学会年講. 92-93 (1995)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 砂田憲吾・管 和利・宮野裕二・内藤ゆう子: "圃場の土壌水分分布が領域平均蒸発量に与える影響について" 水分・水資源学会研究発表会要旨集. 88-89 (1996)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 内藤ゆう子・砂田憲吾・宮野裕二: "水田・校庭での表層土壌水分の空間分布特性について" 土木学会年講. 804-805 (1996)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 内藤ゆう子・砂田憲吾・坂本国秀: "水稲灌漑田における蒸発散量の空間分布推定について" 土木学会講. 348-349 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 深見和彦、他: "タイ国クローン・ルアン川流域におけるGISを活用した水文循環モデリング" 第5回水資源に関するシンポジウム論文集. 761-766 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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