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2013 年度 実施状況報告書

多波長分光撮像装置を利用したエアロゾル光学特性計測手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25740001
研究種目

若手研究(B)

研究機関千葉大学

研究代表者

眞子 直弘  千葉大学, 環境リモートセンシング研究センター, 特任助教 (00644618)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワードエアロゾル測定 / スペクトルマッチング
研究概要

大気中に浮遊する固体または液体の微小粒子(エアロゾル)は地球温暖化に大きな影響を及ぼす他、PM2.5と呼ばれる微小粒子状物質が人の健康に害を与えるなど、我々の生活に密接に関わっており、時間的・空間的に激しく変動するエアロゾルの特性を監視することが重要である。本研究ではハイパースペクトルカメラ(HSカメラ)を用いて太陽光の放射照度スペクトルと天空光の放射輝度スペクトルを測定し、放射伝達シミュレーションで再現した計算スペクトルが測定スペクトルと一致するように対流圏エアロゾルモデルのパラメータを最適化すること(スペクトルマッチング)によってエアロゾル特性(光学的厚さ、複素屈折率、粒径分布等)を導出する。平成25年度には本研究で使用するHSカメラ(視野角16度×10度、画像サイズ752×480画素、波長範囲350~1100 nm、波長画素数480)について、波長校正、画角校正、輝度校正、温度校正、フラット校正を行い、HS画像から放射輝度分布を導出できるようになった。また、HSカメラの空間分解能、波長分解能を測定し、放射伝達シミュレーションの分解能を実測に合わせることが可能になった。快晴条件の下でテスト観測を行い、太陽のごく近傍(離角1度)から天空光の放射輝度を測定することに成功した。このデータは吸収性が小さく、大小2種類の粒径分布を持つ2成分エアロゾルモデルを仮定するとシミュレーションで再現できることが分かり、HSカメラのデータからエアロゾル特性を導出できることが実証できた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

HSカメラの校正により太陽光の放射照度および天空光の放射輝度を高精度に測定することが可能になった。テスト観測では太陽周辺の散乱光分布を期待通りの性能(最小散乱角1度、角度分解能0.1度)で取得でき、データからエアロゾル特性を導出することに成功した。

今後の研究の推進方策

今後はより多くの観測を行うとともに解析手法を高速化してそれらのデータ処理を行い、検証用データを蓄積する。得られたデータは従来の装置による測定データと比較し、値の妥当性を検証する。

次年度の研究費の使用計画

研究に必要な物品で残額に適合するものがなかったため。
次年度の物品費と合わせて研究に必要な光学部品を購入する。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2013

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] RETRIEVAL OF TROPOSPHERIC AEROSOL PROPERTIES USING HYPERSPECTRAL IMAGING CAMERA2013

    • 著者名/発表者名
      Naohiro Manago, Hayato Saito, Yusaku Mabuchi, Yohei Takara, Makoto Suzuki, and Hiroaki Kuze
    • 雑誌名

      Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS), 2013 IEEE International

      巻: 1 ページ: 2192-2195

    • DOI

      10.1109/IGARSS.2013.6723250

  • [学会発表] ハイパースペクトルカメラを利用したエアロゾル特性導出手法の開発2013

    • 著者名/発表者名
      眞子直弘, 齊藤隼人, 馬渕佑作, 高良洋平, 鈴木睦, 久世宏明
    • 学会等名
      SICE第39回リモートセンシングシンポジウム
    • 発表場所
      東京農業大学世田谷キャンパス
    • 年月日
      20131115-20131115
  • [学会発表] Retrieval of tropospheric aerosol properties using hyperspectral imaging camera2013

    • 著者名/発表者名
      Naohiro Manago, Hayato Saito, Yusaku Mabuchi, Yohei Takara, Makoto Suzuki, and Hiroaki Kuze
    • 学会等名
      International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS) 2013
    • 発表場所
      Melbourne, Australia
    • 年月日
      20130724-20130724
  • [学会発表] Application of newly - developed hyperspectral cameras to retrieve aerosol optical properties2013

    • 著者名/発表者名
      Naohiro Manago, Hayato Saito, Yusaku Mabuchi, Yohei Takara, Takahiro Fujimori, Fuminori Ando, Naoki Noro, Makoto Suzuki, and Hiroaki Kuze
    • 学会等名
      International Symposium on Remote Sensing (ISRS) 2013
    • 発表場所
      Makuhari, Japan
    • 年月日
      20130515-20130515
    • 招待講演

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公開日: 2015-05-28  

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