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衛星コンステレーション実現のための観測データの波長依存性解消に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15J12297
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 自然共生システム
研究機関愛知県立大学

研究代表者

谷口 健太  愛知県立大学, 情報科学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
2,970千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード衛星コンステレーション / 波長依存性 / 解像度依存性 / 放射伝達モデル / soil isoline / 植生指数 / ハイパースペクトルデータ / 相互校正 / ソイルアイソライン / 逆問題 / ハイパースペクトラルデータ
研究実績の概要

近年,複数衛星を一体的に運用する観測体制(衛星コンステレーション)の構想が拡大し,地球観測衛星の運用数が急増している.ここから得られる大規模観測データを統合的に扱う際,一機の衛星ミッションでは扱わない問題が発生する.それぞれの衛星に搭載されているセンサの設計仕様差に起因した観測データの不整合性である.その要因の1つとして,波長応答関数のセンサ間での差異の影響(波長依存性)が研究されている.
本研究は,放射伝達モデルに基づく基礎的研究課題を設定し,波長依存性を解消する相互校正手法の開発に取り組んだ.研究課題最終年の本年度は,植生指数データを例にした,以下2課題に取り組んだ.
1.本手法の実データにおける波長依存性の低減可能性に関する数値実験
まず,衛星EO-1搭載センサ,Hyperionが取得したハイパースペクトルデータから,同一観測条件の2種類のマルチスペクトル(MS)データを生成した.その後,2つのMSデータから導出した植生指数NDVIの間に生じる相対誤差(波長依存性)を,放射伝達モデルの逆問題により推定した土壌輝度値で分類し,波長依存性の傾向を調査した.さらに,空間フィルタを適用し,さまざまな空間解像度において実験したところ,土壌輝度推定値が,空間解像度によらず,NDVIの波長依存性の分析に有効であることが示された.
2.本手法の経験的手法とのハイブリッド化の検討
マッチングした観測データの間を回帰式で関連付ける経験的手法を,本手法による分類結果ごとに適用し,ハイブリッド化を検討した.上記1.の実験データを用いたところ,本研究による分類指標を考慮することで,校正の高性能化が図れることが統計的に示された.本研究で開発した相互校正手法は,植生指数における波長依存性の影響を汎用的に低減できる利点を有しており,衛星コンステレーションに対応した相互校正技術となりうる.

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Soil isoline equations in the red-NIR reflectance subspace describe a heterogeneous canopy2016

    • 著者名/発表者名
      Kenta Taniguchi, Kenta Obata and Hiroki Yoshioka
    • 雑誌名

      Journal of Applied Remote Sensing

      巻: 10 号: 1 ページ: 016013-016013

    • DOI

      10.1117/1.jrs.10.016013

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ソイルアイソライン方程式にもとづく分類指標に着目したNDVI相互校正の検討2018

    • 著者名/発表者名
      谷口健太,安達勇介,吉岡博貴,小畑建太
    • 学会等名
      第43回リモートセンシングシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of the scaling effect present in the relative differences between NDVIs obtained from multiple sensors, based on the soil isoline equation2017

    • 著者名/発表者名
      K. Taniguchi, M. Miura, K. Obata and H. Yoshioka
    • 学会等名
      Geoscience and Remote Sensing Symposium 2017 IEEE International
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] NDVIにおける波長依存性低減のための土壌アイソラインにもとづくセンサ間相互校正2017

    • 著者名/発表者名
      谷口健太,安達勇介,小畑建太,吉岡博貴
    • 学会等名
      日本リモートセンシング学会 第63回(平成29年度秋季)学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ソイルアイソライン方程式にもとづく植生指数NDVIの波長依存性に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      谷口健太,三浦宗徳,吉岡博貴,小畑建太
    • 学会等名
      第42回リモートセンシングシンポジウム
    • 発表場所
      千葉大学(千葉県・千葉市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Soil isoline equation for the range of visible to shortwave bands in a context of hyperspectral data analysis2016

    • 著者名/発表者名
      Kenta Taniguchi, Kenta Obata, Masayuki Matsuoka and Hiroki Yoshioka
    • 学会等名
      SPIE Optics+Photonics2016
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 年月日
      2016-08-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of bias reduction in cross-calibration of NDVI based on soil isoline equations: Comparison with error estimated from signal-to-noise ratio2015

    • 著者名/発表者名
      Kenta Taniguchi, Kenta Obata and Hiroki Yoshioka
    • 学会等名
      IEEE IGARSS’15
    • 発表場所
      Milan, Italy
    • 年月日
      2015-07-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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