| 研究課題/領域番号 |
20K14836
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分22040:水工学関連
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| 研究機関 | 横浜国立大学 |
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研究代表者 |
比嘉 紘士 横浜国立大学, 大学院都市イノベーション研究院, 准教授 (60770708)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 衛星データ / 海色リモートセンシング / 固有光学特性 / 沿岸域 / 大気補正 / 水中モデル / 人工衛星 / GCOM-C/SGLI / AERONET-OC / 水質推定 / しきさい / GCOM-C / 水色リモートセンシング / 大気補正モデル / 高濁度水域 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年，人工衛星の著しい技術発展により，非常に高い時空間分解能での地球観測が可能となり，特に，人間の生活環境に近い沿岸域や湖沼の持続的な水環境モニタリングへの活用に期待されている．しかしながら，沿岸域，湖沼における水中の光学特性の複雑性により，適切な大気補正手法及び水質推定手法は未だに確立されておらず，誤差が生じるため実利用には程遠い状況である．本研究では，現地観測により様々な沿岸域・湖沼の固有光学特性を解明し，これらの実測値に基づき沿岸域・湖沼に特化した新たな大気補正・水質推定手法を構築する．これにより，衛星データを用いて高濁度水域における恒常的な水質モニタリング手法の確立を目指す．
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| 研究成果の概要 |
本研究では，複数の沿岸域・湖沼での現地観測を通じて水域ごとの光学特性を解明し，光学的に複雑な水域に適用可能な海色衛星データの大気補正・水中モデルを構築した．特に，大気補正モデルでは，水中モデルに基づく補正法と線型結合指標による手法を開発し，短波長での精度向上を確認した．さらに，現地観測で取得した光学データを基に既存の固有光学特性（IOPs）推定モデルを検証した上で，非線形最小二乗法による新たなモデルを開発して適用性を確認した．その結果，沿岸域における有効なIOPs推定手法を整理し，また，スペクトル最適化に基づく手法によってハイパースペクトルを用いたIOPs推定の有効性を示した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまで人工衛星のセンサー開発技術の向上に関わらず，沿岸域や湖沼といった光学的に複雑（水色の変化が複雑）な水域では，大気補正及び水質推定アルゴリズムといったソフト面の開発は遅れており，未だに推定値の不確実性により実利用には程遠い状況であった．本研究において開発した大気補正及び固有光学特性（IOPs）推定モデルは，沿岸域・湖沼において汎用的に適用できることを確認しており，今後，沿岸域・湖沼における衛星データ利用に大きく貢献できる可能性を示しており，例えば，水産資源の管理，水環境の維持管理，炭素循環解明等に資する水質モニタリングに利用できる可能性を示している．
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