リモートセンシングと生物光学モデルを結び付けた高濁度水域の水質監視手法の開発

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20510003
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 環境動態解析
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 松下 文経 筑波大学, 大学院・生命環境科学研究科, 准教授 (80361319)
• 研究分担者: 福島 武彦 筑波大学, 大学院・生命環境科学研究科, 教授 (90124354)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: リモートセンシング / 生物光学モデル / 高濁度水域 / クロロフィルa濃度 / 無機懸濁物濃度 / 溶存有機物濃度 / SAMO-LUT法 / RMIM法

研究概要

湖沼は、飲料水や工業・農業用水の供給や、また身近な漁場として、人類の生活にとって重要な役割を担っている。しかしながら、近年、富栄養化に伴う藻類の異常発生など様々な環境問題が生じている。本研究では、衛星データから高濁度湖沼の水質パラメータ、すなわちクロロフィルa濃度、トリプトン濃度、波長440nmにおける溶存有機物の吸収係数、を推定するための3つの新しい手法を開発した。これらの手法の有効性について、2つの高濁度のアジア湖沼において検証した結果、良い推定結果が得られた。

研究成果

• [雑誌論文] Estimating constituent concentrations in case II waters from MERIS satellite data by semi-analytical model optimizing and look-up tables. (2011)
  • 著者名/発表者名: W.Yang, B.Matsushita, J.Chen, T.Fukushima
  • 雑誌名: Remote Sensing of Environment 115 ページ: 1247-1259
  • 査読あり
• [雑誌論文] An enhanced three-band index for estimating chlorophyll-a in turbid case-II waters : Case studies of Lake Kasumigaura, Japan, and Lake Dianchi, China. (2010)
  • 著者名/発表者名: W.Yang, B.Matsushita, J.Chen, T.Fukushima, R.Ma
  • 雑誌名: IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters 7 ページ: 655-659
  • 査読あり
• [雑誌論文] Testing spectral decomposition algorithm (SDA) for different phytoplankton species by a simulation based on the tank experiments. (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Oyama, B.Matsushita, T.Fukushima, J.Chen, T.Nagai, A.Imai
  • 雑誌名: International Journal of Remote Sensing 31 ページ: 1605-1623
  • 査読あり
• [雑誌論文] Possibility of improving three-band model for different phytoplankton species in case II water : evidences from three experiments. (2009)
  • 著者名/発表者名: B.Matsushita, W.Yang, J.Chen, T.Fukushima
  • 雑誌名: Journal of The Remote Sensing Society of Japan 296 ページ: 653-664
  • 査読あり
• [雑誌論文] Methods for retrieving hydrologically significant surface parameters from remote sensing : a review for applications to East Asia region. (2009)
  • 著者名/発表者名: B.Matsushita, T.Fukushima
  • 雑誌名: Hydrological Processes 23 ページ: 524-533
  • 査読あり
• [雑誌論文] Algorithm for estimating chlorophyll-a concentration in case II waters based on bio-optical model. (2009)
  • 著者名/発表者名: W.Yang, Jin Chen, B.Matsushita
  • 雑誌名: Spectroscopy and Spectral Analysis 29(1) ページ: 38-42
  • 査読あり
• [雑誌論文] Application of spectral decomposition algorithm for mapping water quality in a turbid lake (Lake Kasumigaura, Japan) from Landsat TM data. (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Oyama, B.Matsushita, T.Fukushima, K.Matsushige, A.Imai
  • 雑誌名: ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing 64 ページ: 73-85
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deriving inherent optical properties through training samples with known concentration of water constituents and reflectance spectra. (2009)
  • 著者名/発表者名: W.Yang, B.Matsushita, J.Chen
  • 雑誌名: Journal of Lake Sciences 21(2) ページ: 143-148
  • 査読あり
• [雑誌論文] Atmospheric correction of ENVISAT/MERIS data over Case II waters : the use of black pixel assumption in oxygen and water vapor absorption bands.
  • 著者名/発表者名: J.Zhu, J.Chen, B.Matsushita, W.Yang T.Fukushima
  • 雑誌名: International Journal of Remote Sensing(accepted.)
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Relaxed Matrix Inversion Method for Retrieving Water Constituent Concentrations in Case II Waters : the Case of Lake Kasumigaura, Japan.
  • 著者名/発表者名: W.Yang, B.Matsushita, J.Chen, T.Fukushima
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing of Environment(accepted.)
  • 査読あり
• [学会発表] Retrieval of water constituent concentrations in Case II waters by a relaxed matrix inversion method (2010)
  • 著者名/発表者名: W.Yang, B.Matsushita, T.Fukushima, K.Yoshimura
  • 学会等名: Asian Workshop on Ocean Color (AWOC) and The 7th Korea-Japan Workshop on Ocean Color Remote Sensing (KJWOC)
  • 発表場所: サン・リフレ函館
  • 年月日: 20101218-20101220
• [学会発表] Remote estimation of water constituent concentrations in case II waters using a sample-based matrix inversion method (2010)
  • 著者名/発表者名: W.Yang, B.Matsushita, T.Fukushima
  • 学会等名: the 48th spring conference of the remote sensing society of Japan
  • 発表場所: 産業技術総合研究所(中央)
  • 年月日: 20100527-20100528
• [学会発表] CaseII水域におけるQuantitative Filter Technique (QFT)を用いた懸濁物の吸光度測定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉村和也、松下文経、福島武彦
  • 学会等名: 第75回日本陸水学会
  • 発表場所: 弘前大学
  • 年月日: 2010-09-18
• [学会発表] An improved three-band semi-analytical model based on MERIS channels for estimating chlorophyll-a in highly turbid waters (2009)
  • 著者名/発表者名: W.Yang, B.Matsushita, J.Chen, T.Fukushima
  • 学会等名: AGU Fall Meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2009-12-19
• [学会発表] Applicability of three-band model for estimating chlorophyll-a concentration in two Asian lakes (Lake Kasumigaura, Japam and Lake Dianchi, China) (2009)
  • 著者名/発表者名: B.Matsushita, W.Yang, J.Chen, T.Fukushima
  • 学会等名: AGU Fall Meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2009-12-18
• [図書] 地球学調査・解析の基礎 (2011)
  • 著者名/発表者名: 上野健一・久田健一郎, 他
  • 総ページ数: 208(162-165)
  • 出版者: 古今書院
• [図書] 遺伝(衛星画像による湖沼評価) (2009)
  • 著者名/発表者名: 福島武彦・松下文経
  • 総ページ数: 132(39-45)
  • 出版者: オーム社