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ミリ波で観る地球 - 高精度水蒸気モニターで切り拓く次世代自然ハザード精密予測

研究課題

研究課題/領域番号 18H03828
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分25:社会システム工学、安全工学、防災工学およびその関連分野
研究機関国立研究開発法人情報通信研究機構

研究代表者

市川 隆一  国立研究開発法人情報通信研究機構, 電磁波研究所電磁波標準研究センター, 研究マネージャー (40359055)

研究分担者 佐藤 晋介  国立研究開発法人情報通信研究機構, 電磁波研究所電磁波伝搬研究センター, 総括研究員 (30358981)
太田 雄策  東北大学, 理学研究科, 准教授 (50451513)
宮原 伐折羅  国土地理院(地理地殻活動研究センター), その他部局等, 技官(その他) (90825457)
小林 知勝  国土地理院(地理地殻活動研究センター), その他部局等, 研究室長 (40447991)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
44,980千円 (直接経費: 34,600千円、間接経費: 10,380千円)
2021年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2020年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2019年度: 11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円)
2018年度: 22,100千円 (直接経費: 17,000千円、間接経費: 5,100千円)
キーワード可降水量 / 超高感度ミリ波放射計 / GNSS / VLBI / ミリ波放射計 / 水蒸気観測 / 広帯域受信系 / 水蒸気 / マルチGNSS / マイクロ波放射計 / 宇宙測地技術 / 大気遅延 / 次世代超高感度ミリ波放射計 / 湿潤遅延 / 災害ハザード
研究成果の概要

局地的な突発気象や地震火山活動の監視の高度化を目的とし、水蒸気の動態把握のための超高感度ミリ波放射計を開発した。COVID-19の影響下で実証実験に多大な支障をきたし、フィールドで運用可能な可搬型試作放射計の完成には至らなかったものの、水蒸気(16-32 GHz)、雲中の液水(28-38GHz)、及び酸素(51-62GHz)の吸収帯の強度を測定可能な広帯域受信系の開発に成功し、試験的な観測でその性能を確認することが出来た。また、超高感度ミリ波放射計により得られる湿潤遅延量を評価するための廉価版マルチGNSS受信機ロガーと数値予報データを用いた湿潤遅延シミュレーションツールの開発にも成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

突発気象の予測や地殻変動の精密監視、火山活動の推移把握には大気中の水蒸気の時空変動把握が不可欠である。本研究では、これを高精度かつリアルタイムに検知可能な測器の開発を進めた。フィールド実証には一歩及ばなかったが、要の広帯域の信号を受信可能な受信機開発には成功し、これを要素技術とした実運用可能な測器の実現に大きく近づくことが出来た。また、この技術は電波天文学の分野にも多大な進展をもたらしうる可能性も示すことが出来、新たな科研費獲得にも繋がった。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (35件) (うち国際学会 7件)

  • [雑誌論文] Prior and Real-Time Estimations of Ground Motions, Tsunamis, and Other Geodynamic Hazards2020

    • 著者名/発表者名
      Kagawa Takao、Ohta Yusaku、Graduate School of Engineering, Tottori University 4-101 Koyamacho-Minami, Tottori, Tottori 680-8552, Japan、Graduate School of Science, Tohoku University, Miyagi, Japan
    • 雑誌名

      Journal of Disaster Research

      巻: 15 号: 2 ページ: 144-151

    • DOI

      10.20965/jdr.2020.p0144

    • NAID

      130007812361

    • ISSN
      1881-2473, 1883-8030
    • 年月日
      2020-03-20
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Integrated Monitoring of Volcanic Ash and Forecasting at Sakurajima Volcano, Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Iguchi Masato、Nakamichi Haruhisa、Tanaka Hiroshi、Ohta Yusaku、Shimizu Atsushi、Miki Daisuke
    • 雑誌名

      Journal of Disaster Research

      巻: 14 号: 5 ページ: 798-809

    • DOI

      10.20965/jdr.2019.p0798

    • NAID

      130007687217

    • ISSN
      1881-2473, 1883-8030
    • 年月日
      2019-08-01
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Half-year Comparison of Precipitable Water Vapor Retrieved with Novel Ground-based Microwave Radiometer and GPS Receiver at Tsukuba and Numerical Weather Analysis Data2019

    • 著者名/発表者名
      ICHIKAWA Ryuichi, NAGASAKI Taketo, TAJIMA Osamu, TAKIGUCHI Hiroshi, and ARAKI Kentaro
    • 雑誌名

      IVS 2018 General Meeting Proceedings

      巻: - ページ: 247-250

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Horizontal Atmospheric Delay Measurement Using Wireless Two‐Way Interferometry (Wi‐Wi)2019

    • 著者名/発表者名
      S. Yasuda R. Ichikawa Y. Hanado S. Kawamura H. Hanado H. Iwai K. Namba Y. Okamoto K. Fukunaga T. Iguchi N. Shiga
    • 雑誌名

      Radio Science

      巻: - 号: 7 ページ: 572-579

    • DOI

      10.1029/2018rs006770

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Half-year Comparison of Precipitable Water Vapor Retrieved with Novel Ground-based Microwave Radiometer and GPS Receiver at Tsukuba and Numerical Weather Analysis Data2019

    • 著者名/発表者名
      Ichikawa Ryuichi、Nagasaki Taketo、Tajima Osamu、Takiguchi Hiroshi、Araki Kentaro、Tajiri Takuya
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2019 International Technical Meeting of The Institute of Navigation

      巻: 1 ページ: 660-664

    • DOI

      10.33012/2019.16716

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Real-Time Coseismic Slip Estimation via the GNSS Carrier Phase to Fault Slip Approach: A Case Study of the 2016 Kumamoto Earthquake2019

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Yusuke、Ohta Yusaku、Miyazaki Shin'ichi
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 46 号: 3 ページ: 1367-1374

    • DOI

      10.1029/2018gl080741

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 次世代マイクロ波放射計兼広帯域VLBI受信システムの開発(I)2021

    • 著者名/発表者名
      氏原秀樹・市川 隆一・関戸衛・宮原伐折羅・宗包浩志・小林智勝・寺家孝明・小山友明・竹内央・今井裕
    • 学会等名
      日本天文学会秋季年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 次世代超高感度マイクロ波放射計用広帯域受信機の開発(II)2021

    • 著者名/発表者名
      氏原秀樹・市川 隆一・佐藤晋介・関戸衛・太田雄策・宮原伐折羅・宗包浩志・小林智勝・長崎岳人・田島 治・荒木健太郎・田尻拓也・松島健・瀧口博士・竹内央・今井裕・寺家孝明・小山友明・松島喜雄・桃谷辰也・宇都宮健志
    • 学会等名
      日本測地学会第136回講演会(オンライン)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 広帯域アンテナの開発(II)2021

    • 著者名/発表者名
      氏原秀樹・市川 隆一・佐藤晋介・関戸衛・太田雄策・宮原伐折羅・宗包浩志・小林智勝・長崎岳人・田島 治・荒木健太郎・田尻拓也・松島健・瀧口博士・竹内央・今井裕・寺家孝明・小山友明・松島喜雄・桃谷辰也・宇都宮健志
    • 学会等名
      2021年度VLBI懇談会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Development of Wideband Receiver for Nobel Ground-based Microwave Radiometer -field experiments of the new 20-60 GHz wide-band receiver-2021

    • 著者名/発表者名
      市川 隆一・氏原秀樹・佐藤晋介・太田雄策・宮原伐折羅・宗包浩志・長崎岳人・田島治・荒木健太郎・田尻拓也・松島健・瀧口博士・松島喜雄・桃谷辰也・宇都宮健志
    • 学会等名
      JPGU2021(地球惑星科学連合大会/オンライン)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Wideband Receiver for Novel Ground-based Microwave Radiometer -field experiments of the new 20-60 GHz wide-band receiver and its implications to new development of the wide-band2021

    • 著者名/発表者名
      市川 隆一・氏原秀樹・佐藤晋介・太田雄策・宮原伐折羅・宗包浩志・小林知勝・長崎岳人・田島治・荒木健太郎・田尻拓也・松島健・瀧口博士・松島喜雄・桃谷辰也・宇都宮健志・関戸 衛・寺家孝明・小山友明・竹内央・今井裕
    • 学会等名
      IAG Scientific Assembly 2021(中国/オンライン)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] GNSS搬送波位相変化から直接断層すべりを推定する手法で得られた2011年東北地方太平洋沖地震の初期余効すべり2021

    • 著者名/発表者名
      田中 優介・太田 雄策・宮崎 真一
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2021年大会(オンライン)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 低価格多周波GNSS観測システムの開発とその性能評価2021

    • 著者名/発表者名
      太田雄策
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2021年大会(オンライン)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] PTS解析による地震時の動的な破壊過程から初期余効すべりまでの連続的な推定 ~2011年東北地方太平洋沖地震の事例~2021

    • 著者名/発表者名
      田中 優介・太田 雄策・宮崎 真一
    • 学会等名
      日本地震学会2021年度秋季学術大会(オンライン)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] PTS解析による2011年東北地方太平洋沖地震の地震時すべりから初期余効すべりまでの連続的な推定2021

    • 著者名/発表者名
      田中 優介・太田 雄策・宮崎 真一
    • 学会等名
      日本測地学会 第134回講演会(オンライン)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 広帯域フィードの開発(XIX)2021

    • 著者名/発表者名
      氏原秀樹・関戸衛・市川隆一
    • 学会等名
      日本天文学会 秋季年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 桜島の噴火に伴うGPS衛星電波の搬送波位相遅延量の変化-2013年から2019年のデータ解析-2020

    • 著者名/発表者名
      朝倉 由香子・西村 太志・太田 雄策・加納 将行
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020 (online)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] GPS搬送波位相遅延量を利用した噴煙検知 -2013年8月18日桜島噴火の解析-2020

    • 著者名/発表者名
      朝倉 由香子・西村 太志・太田 雄策・加納 将行・井口 正人
    • 学会等名
      日本火山学会 2020 年度秋季大会(オンライン会議)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] PTS解析による2011年東北地方太平洋沖地震の地震時すべりから初期余効すべりまでの連続的な推定2020

    • 著者名/発表者名
      田中 優介・太田 雄策・宮崎 真一
    • 学会等名
      日本地震学会 2020年度秋季大会(オンライン会議)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Performance assessment of the GNSS carrier phase to fault slip approach and its feasibility for seismic monitoring2020

    • 著者名/発表者名
      田中 優介・太田 雄策
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020 (online)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] PTS 解析による2011 年東北地方太平洋沖地震の地震時すべりから初期余効すべりまでの連続的な推定2020

    • 著者名/発表者名
      田中 優介・太田 雄策・宮崎 真一
    • 学会等名
      日本測地学会 第134回講演会(オンライン会議)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Operation of REGARD: Real-Time GNSS analysis system in Japan2020

    • 著者名/発表者名
      村松 弘規・阿部 聡・川元 智司・太田 雄策
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020 (online)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Detection of the volcanic plume by 19 February 2018 eruption of Mount Sinabung deduced from GNSS post-fit phase residual analysis2020

    • 著者名/発表者名
      太田 雄策・井口 正人・Gunawan Hendra・Umar Rosadi・Estu Kriswati
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020 (online)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 広帯域フィードの開発(XVII)2020

    • 著者名/発表者名
      氏原秀樹・関戸衛・市川隆一・岳藤一宏
    • 学会等名
      日本天文学会 春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 広帯域フィードの開発(XVIII)2020

    • 著者名/発表者名
      氏原秀樹・関戸衛・市川隆一
    • 学会等名
      日本天文学会 秋季年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 広帯域アンテナの開発2020

    • 著者名/発表者名
      氏原 秀樹
    • 学会等名
      VLBI懇談会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 次世代超高感度マイクロ波放射計用広帯域受信機の開発2020

    • 著者名/発表者名
      氏原秀樹・市川隆一・佐藤晋介・太田雄策 宮原伐折羅・宗包浩志・長崎岳人・田島 治 荒木健太郎・田尻拓也・松島 健・瀧口博士・松島喜雄・桃谷辰也・宇都宮健司
    • 学会等名
      測地学会第134回講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Development of novel ground-based microwave radiometer for earth science -results of the first measurements-2020

    • 著者名/発表者名
      市川隆一・氏原秀樹・佐藤晋介・太田雄策 宮原伐折羅・宗包浩志・長崎岳人・田島 治 荒木健太郎・田尻拓也・松島 健・瀧口博士・松島喜雄・桃谷辰也・宇都宮健司
    • 学会等名
      EGU(European Geosciences Union) 2020 (online)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Development of novel ground-based microwave radiometer for earth science - field experiments of wide-band receiver-2020

    • 著者名/発表者名
      市川隆一・氏原秀樹・佐藤晋介・太田雄策 宮原伐折羅・宗包浩志・長崎岳人・田島 治 荒木健太郎・田尻拓也・松島 健・瀧口博士・松島喜雄・桃谷辰也・宇都宮健司
    • 学会等名
      AGU 2020 Fall Meeting 2020 (online)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 広帯域フィードの開発(XVII)2020

    • 著者名/発表者名
      氏原秀樹・関戸衛・市川隆一・岳藤一宏
    • 学会等名
      日本天文学会2020年春季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 広帯域フィードの開発と応用2020

    • 著者名/発表者名
      氏原秀樹
    • 学会等名
      第17回水沢VLBI観測所ユーザーズミーティング
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 広帯域アンテナの開発2019

    • 著者名/発表者名
      氏原秀樹・岳藤一宏・関戸衛・市川隆一
    • 学会等名
      日本測地学会第132回講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 次世代超高感度マイクロ波放射計の開発 -その2-2019

    • 著者名/発表者名
      市川隆一・氏原秀樹・佐藤晋介・太田雄策 宮原伐折羅・宗包浩志・長崎岳人・田島 治 荒木健太郎・田尻拓也・松島 健・瀧口博士・松島喜雄・桃谷辰也・宇都宮健司
    • 学会等名
      測地学会第132回講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 920MHz通信無線の伝搬遅延計測による水蒸気推定2019

    • 著者名/発表者名
      志賀信泰・安田 哲・川村 誠治・花土 弘・市川 隆一・岩井 宏徳・佐藤 晋介
    • 学会等名
      JPGU 2019(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
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of novel ground-based microwave radiometer for earth science -preliminary report-2019

    • 著者名/発表者名
      市川隆一・氏原秀樹・佐藤晋介・太田雄策 宮原伐折羅・宗包浩志・長崎岳人・田島 治 荒木健太郎・田尻拓也・松島 健・瀧口博士・松島喜雄・桃谷辰也・宇都宮健司
    • 学会等名
      JPGU 2019(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
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of novel ground-based microwave radiometer for earth science2019

    • 著者名/発表者名
      市川隆一・氏原秀樹・佐藤晋介・太田雄策 宮原伐折羅・宗包浩志・長崎岳人・田島 治 荒木健太郎・田尻拓也・松島 健・瀧口博士・松島喜雄・桃谷辰也・宇都宮健司
    • 学会等名
      EGU(European Geosciences Union)2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 次世代超高感度マイクロ波放射計の開発 -序報-2019

    • 著者名/発表者名
      市川隆一・氏原秀樹・佐藤晋介・太田雄策 宮原伐折羅・宗包浩志・長崎岳人・田島 治 荒木健太郎・田尻拓也・松島 健・瀧口博士・松島喜雄・桃谷辰也・宇都宮健司
    • 学会等名
      第17回IVS技術開発センターシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Half-year comparison of precipitable water vapor retrieved with novel ground-based microwave radiometer and GPS receiver at Tsukuba and numerical weather analysis data2019

    • 著者名/発表者名
      ICHIKAWA Ryuichi, NAGASAKI Taketo, TAJIMA Osamu, TAKIGUCHI Hiroshi, ARAKI Kentaro, and TAJIRI Takuya
    • 学会等名
      International Technical Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Half-year comparison of precipitable water vapor retrieved with novel ground-based microwave radiometer and GPS receiver at Tsukuba and numerical weather analysis data2018

    • 著者名/発表者名
      ICHIKAWA Ryuichi, NAGASAKI Taketo, TAJIMA Osamu, TAKIGUCHI Hiroshi, and ARAKI Kentaro
    • 学会等名
      IVS GM 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 次世代超高感度マイクロ波放射計の開発 -序報-2018

    • 著者名/発表者名
      市川隆一、氏原秀樹、佐藤晋介、雨谷 純、太田雄策、 宮原伐折羅、宗包浩志、長崎岳人、田島治、荒木健太郎、田尻拓也、松島健、 瀧口博士、松島喜雄、桃谷辰也
    • 学会等名
      日本測地学会第130回講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 次世代超高感度マイクロ波放射計の開発 -序報-2018

    • 著者名/発表者名
      市川隆一、氏原秀樹、佐藤晋介、雨谷 純、太田雄策、 宮原伐折羅、宗包浩志、長崎岳人、田島治、荒木健太郎、田尻拓也、松島健、 瀧口博士、松島喜雄、桃谷辰也
    • 学会等名
      2018年度 VLBI 懇談会シンポジウム「SKA時代のVLBI」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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