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マルチスペクトル画像の波長と空間の高分解能化による地質リモートセンシングの新展開

研究課題

研究課題/領域番号 18H01924
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分31020:地球資源工学およびエネルギー学関連
研究機関京都大学

研究代表者

小池 克明  京都大学, 工学研究科, 教授 (80205294)

研究分担者 柏谷 公希  京都大学, 工学研究科, 准教授 (40447074)
後藤 忠徳  兵庫県立大学, 生命理学研究科, 教授 (90303685)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2020年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2019年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2018年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
キーワードリモートセンシング / 衛星画像 / ダウンスケーリング / 地質マッピング / 資源探査 / 反射スペクトル / 短波長赤外域 / 空間分解能
研究成果の概要

地球観測衛星によるマルチスペクトル(以下MS)画像をハイパースペクトル(以下HP)化・高解像度化するために,波長・空間分解能のジョイントダウンスケーリング法を開発した。まず,MSとHP画像の反射率の関連付けに一般化加法モデルと多変量回帰モデルを用い,反射スペクトルのパターンも考慮することで,MS画像からHP画像への変換が可能になった。空間分解能のダウンスケーリング手法としては,高・低解像度画像の同じ位置における放射輝度の整合性を規準とする放射輝度分割法を開発した。これらを代表的なMS画像であるASTER画像に適用した結果,熱水変質鉱物の分布を金属鉱山周辺で詳細に,高い分類精度で明らかにできた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

資源分野で用いられる衛星画像は地球のほぼ全域をカバーしているが,画像の観測波長数は少なく,鉱物や地質の識別精度は低いのに加えて,地表の詳細がわかるほど空間分解能が高くはない。これらが詳細にわかる多波長数のHP画像や高解像度画像が利用できるのはごく狭い範囲に限られ,コストが高い。これらの問題に対し,本研究では一般のMS衛星画像を撮影範囲全体にわたって,HP画像に変換できる手法,および地質リモートセンシング分野で現在の最高水準の空間分解能まで画像を鮮明化できる手法の2つを開発できた。開発手法はリモートセンシングによる金属・地熱資源探査と地質環境監視の精度の向上に貢献できるので,社会的な意義も高い。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (9件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 4件、 査読あり 5件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 8件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] タンタ大学(エジプト)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] ベトナム国家大学科学校(ベトナム)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] バンドン工科大学(インドネシア)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] タンタ大学(エジプト)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] ベトナム国家大学科学校(ベトナム)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] バンドン工科大学(インドネシア)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] ベトナム国家大学(ベトナム)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] エドゥアルド・モンドラーネ大学(モザンビーク)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] タンタ大学(エジプト)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Detection of near-surface permeable zones based on spatial correlation between radon gas concentration and DTM-derived lineament density2020

    • 著者名/発表者名
      Mohamad Nur Heriawan, Ahmad Ali Syafi’i, Asep Saepuloh, Taiki Kubo, Katsuaki Koike
    • 雑誌名

      Natural Resources Research

      巻: - 号: 4 ページ: 2989-3015

    • DOI

      10.1007/s11053-020-09718-z

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] <b>R</b><b>プログラミングによる空間データ解析の高い汎用性と可能性 </b>2019

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Tien Hoang, Nguyen Thi Hong, Katsuaki Koike
    • 雑誌名

      情報地質

      巻: 30 号: 1 ページ: 3-14

    • DOI

      10.6010/geoinformatics.30.1_3

    • NAID

      130007618638

    • ISSN
      0388-502X, 1347-541X
    • 年月日
      2019-03-25
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mapping soil salinity using spectral mixture analysis of Landsat 8 OLI images to identify factors influencing salinization in an arid region2019

    • 著者名/発表者名
      Alaa A. Masoud, Katsuaki Koike, Mohamed G. Atwia, Mohamed M. El-Horiny, Khaled S. Gemail
    • 雑誌名

      International Journal of Applied Earth Observations and Geoinformation

      巻: 83 ページ: 101944-101944

    • DOI

      10.1016/j.jag.2019.101944

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Detection of surface displacement from large baseline data pairs by multi-temporal D-InSAR with application to Bandung basin, Indonesia2019

    • 著者名/発表者名
      Panggea G. Sabrian, Asep Saepuloh, Katsuaki Koike
    • 雑誌名

      Proccedings of 2019 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS 2019)

      巻: 1 ページ: 6787-6790

    • DOI

      10.1109/igarss.2019.8898328

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Discriminating weathering degree by integrating optical sensor and SAR satellite images for potential mapping of groundwater resources in basement aquifers of semi-arid regions2019

    • 著者名/発表者名
      Luis Andre Magaia, Katsuaki Koike, Tada-nori Goto, Alaa Ahmed Masoud
    • 雑誌名

      Natural Resources Research

      巻: 28 号: 3 ページ: 1197-1215

    • DOI

      10.1007/s11053-018-9445-9

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 複合的なリモートセンシング解析手法を用いた高植生被覆域での地熱兆候点検出2021

    • 著者名/発表者名
      久保 大樹
    • 学会等名
      資源・素材学会2021年度春季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ハイパースペクトル衛星画像に基づく植生ストレス指数分布を用いた高植生被覆地域からの地熱流体パスの検出2021

    • 著者名/発表者名
      久保 大樹
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 金属鉱床域での高精度鉱物マッピングを目指した航空機ハイパースペクトル画像のシミュレーション:オーストラリア・クイーンズランド州北部での適用例2020

    • 著者名/発表者名
      久保 勇也
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ハイパースペクトル衛星画像の線形分離法による高植生域地熱地域での熱水変質帯分布の抽出2020

    • 著者名/発表者名
      権守 宏明
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 航空機ハイパースペクトル画像を用いた衛星画像の波長・空間分解能の向上と金属鉱床域での鉱物マッピングへの応用2020

    • 著者名/発表者名
      久保 勇也
    • 学会等名
      第31回日本情報地質学会講演会(GEOINFORUM-2020)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] マルチスペクトル画像からハイパースペクトル画像への変換による金属鉱床域での鉱物識別精度の向上:オーストラリア・クイーンズランド州北部での適用例2020

    • 著者名/発表者名
      久保 勇也
    • 学会等名
      資源・素材学会2020年度春季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] マルチスペクトル光学センサ画像の観測波長帯と空間の高分解能化による鉱物マッピング精度の向上2019

    • 著者名/発表者名
      小池 克明
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ハイパースペクトル衛星画像による植生域での熱水変質帯の抽出精度向上2019

    • 著者名/発表者名
      権守 宏明
    • 学会等名
      第30回日本情報地質学会講演会(Geoinforum-2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Satellite remote sensing for estimating water content and organic matter distributions in estuary sediments2019

    • 著者名/発表者名
      Vu Thi Thu Thuy
    • 学会等名
      第30回日本情報地質学会講演会(Geoinforum-2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] リモートセンシング技術を応用した実験的な鉱物同定手法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      久保 大樹
    • 学会等名
      第30回日本情報地質学会講演会(Geoinforum-2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 線形分離法のハイパースペクトル衛星画像への適用による植生被覆地熱地域での熱水変質帯のタイプと分布の抽出2019

    • 著者名/発表者名
      権守 宏明
    • 学会等名
      資源・素材2019(京都)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Spectral and spatial joint downscaling method of multi-spectral satellite imagery with geologic applications2019

    • 著者名/発表者名
      Katsuaki Koike
    • 学会等名
      20th Annual Conference of International Association on Mathematical Geosciences: IAMG2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 光学センサとSARの衛星画像データに含まれる情報の詳細化および有用情報の引き出し2019

    • 著者名/発表者名
      小池 克明
    • 学会等名
      ENVI/SARscapeユーザカンファレンス
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Advanced Geoinformatic technologies for exploration and sustainability of renewable energy and water resources2019

    • 著者名/発表者名
      Katsuaki Koike
    • 学会等名
      5th International Conference on Scientic Research (ISR-2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 中分解能マルチスペクトル衛星データからの金属鉱床起因情報の高次抽出法2018

    • 著者名/発表者名
      小池 克明
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Detailed mapping of metal deposit-related minerals by a combination of hyper- and multi-spectral images with geological information2018

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Tien Hoang
    • 学会等名
      第29回日本情報地質学会講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] How can satellite imagery be used to locate groundwater wells in semiarid region with crystalline basement?2018

    • 著者名/発表者名
      Luis Andre Magaia
    • 学会等名
      第29回日本情報地質学会講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Effectiveness of remote sensing techniques for vegetation stress, alteration minerals, and fracture system to detect hydrothermal-originated resources2018

    • 著者名/発表者名
      Katsuaki Koike
    • 学会等名
      Mining in Asia International Symposium 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a machine learning-based hyperspectral transformation method with application to potential area of porphyry copper deposit in Chile2018

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Tien Hoang
    • 学会等名
      15th International Symposium on Mineral Exploration (ISME-XV)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Environmental remote sensing using correlation between reflectance spectra and heavy metal content of tidal flat sediments for monitoring metal contamination2018

    • 著者名/発表者名
      Vu Thi Thu Thuy
    • 学会等名
      15th International Symposium on Mineral Exploration (ISME-XV)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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