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2015 年度 実施状況報告書

低軌道衛星の精密軌道決定が拓く全球規模の測地学

研究課題

研究課題/領域番号 26400449
研究機関一橋大学

研究代表者

大坪 俊通  一橋大学, 大学院社会学研究科, 教授 (70358943)

研究分担者 松尾 功二  国土地理院(地理地殻活動研究センター), 宇宙測地研究室, 研究官 (80722800)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワード宇宙測地学 / GGOS / 衛星レーザ測距 / 地球重力場 / 地球重心 / 国際情報交換
研究実績の概要

衛星測地技術は,衛星系および地上系の両システムから構成される.平成26年度は衛星系,特に衛星の軌道決定や衛星の形状起因誤差に焦点を当てた研究を実施したところであるが,平成27年度は地上系のネットワークに関する研究を行った.衛星レーザ測距ネットワークに関し,既存のものを補強するとして,そもそも地球上のどこに新たな観測局を設置することが有効であるかについて,詳細なシミュレーション解析を実施した.その結果,南半球高緯度域の空白域を埋めることが概して有効であり,その度合いは対象とする測地パラメータによって変わってくることも定量的に示すことができた.

並行して,複数技術の統合解析をめざしている本研究では,低軌道衛星に対するレーザ測距データに加えて,搭載 GNSS 受信機による測位信号データ(High-Low 型 GNSS データ)の処理も行うことをねらっている.平成27年度では,ソフトウェア c5++ の拡充・改修を進め,データ入出力部の開発のほか,キネマティック軌道決定の根幹部分の開発を行った.一橋大学・国土地理院だけではなく,情報通信研究機構・国立天文台・チャルマーズ工科大学(スウェーデン)と連携しながらソフトウェア開発を行っている.

さらに,地球重心変動に関しても平成26年度の研究を発展させ,海面高度データおよび大気・陸水・氷床モデルを用いた数値シミュレーションによって,衛星レーザ測距で観測される地球重心の年々変動の原因について解明を試みた.その結果,Y軸の重心年々変動については,数値シミュレーションにより高い精度で再現することに成功し,その変動源がエルニーニョ・南方振動に伴う海洋変動および陸水変動で説明可能であることを明らかにした.

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

レーザ測距地上系ネットワークに関する研究は,外部プロジェクトとの関係から,当初の予定よりも前倒しして平成27年度に実施し,国内外の講演会にて発表を行い,すでに論文の形にまとめ投稿まで完了している.また,地球重心変動についての研究結果についても,現在学術論文として執筆作業を進めている.本研究から発展的に新しい研究テーマも見つかり,例えばレーザ測距の系統誤差解析についてなど,国際講演会にて発表を行ったものもある.
それに対し,低軌道衛星の High-Low 型 GNSS データ解析処理のソフトウェア開発は,当初予定よりもやや遅れている.しかしながら,本研究課題の終了時までには問題なく完了できる見込みである.
研究代表者・大坪と研究分担者・松尾の間では,2~3か月ごとに会合を持ち,本研究課題の進捗確認や,ソフトウェア開発についての議論を行っている.また,本研究による成果は,積極的に国内外の講演会での発表,さらに論文投稿まで行っている.

今後の研究の推進方策

当面,低軌道衛星の High-Low 型 GNSS データの解析が可能になるように,ソフトウェア開発に注力する.研究代表者・大坪と研究分担者・松尾の間で連携を密にして研究を遂行するとともに,この分野で先行している海外の研究機関との連携を強化する.
低軌道衛星のなかでも比較的軌道の高い JASON-1, 2, 3 衛星の解析から始め,のちに軌道高度の低い CHAMP・GRACE 衛星などに移行する.軌道決定の高精度化や検証,さらに地球重力場などの決定までを平成28年度・平成29年度に実施する.
また,平成26年度に実施した測地衛星の光学応答に関する研究,平成27年度に実施したレーザ測距地上ネットワークに関する研究は,将来の南極計画とも関連付けながら,国内外の研究者を巻き込んで発展させる.

次年度使用額が生じた理由

研究の進展に伴い,当初予想しえなかった新たな知見が得られたことから,その知見を使用し十分な研究成果を得るために,当初の研究計画を変更する必要が生じたことにより,その調整に予想外の日数を要したため年度内に完了することが困難となった.

次年度使用額の使用計画

10月9日から10月14日にかけて,ドイツ・ポツダムにて開催される第20回国際レーザ測距ワークショップの参加費あるいは旅費として,平成28年度交付額と合わせて使用する.

  • 研究成果

    (26件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 4件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] NERC Space Geodesy Facility(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      NERC Space Geodesy Facility
  • [国際共同研究] Chalmers University of Technology(スウェーデン)

    • 国名
      スウェーデン
    • 外国機関名
      Chalmers University of Technology
  • [国際共同研究] Space Environment Research Centre(オーストラリア)

    • 国名
      オーストラリア
    • 外国機関名
      Space Environment Research Centre
  • [雑誌論文] Satellite gravimetry-based analysis of terrestrial water storage and its relationship with runoff from the Lena River in eastern Siberia2016

    • 著者名/発表者名
      K. Suzuki, K. Matsuo, T. Hiyama
    • 雑誌名

      International Journal of Remote Sensing

      巻: 未定 ページ: 未定

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Confirmation of gravitationally induced attitude drift of spinning satellite Ajisai with Graz high repetition rate SLR data2016

    • 著者名/発表者名
      D. Kucharski, G. Kirchner, T. Otsubo, H-C Lim, J. Bennett, F. Koidl, Y-R Kim, J-Y Hwang
    • 雑誌名

      Advances in Space Research

      巻: 57,4 ページ: 983-990

    • DOI

      10.1016/j.asr.2015.12.010

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 国際測地学地球物理学連合2015年総会報告2015

    • 著者名/発表者名
      日置 幸介,飯沼 卓史, 大坪 俊通,加藤 照之,高田 陽一郎,田中 愛幸,土井 浩一郎,西村 卓也,橋本 学,福島 登志夫,福田 洋一,古屋 正人,松尾 功二
    • 雑誌名

      測地学会誌

      巻: 61, 3 ページ: 173-182

  • [雑誌論文] Crustal subsidence observed by GRACE after the 2013 Okhotsk deep‐focus earthquake2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Tanaka, K. Heki, K. Matsuo, N.V. Shestakov
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 42 ページ: 3204-3209

    • DOI

      10.1002/2015GL063838

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Combination of space geodetic techniques on the observation level with c5++ - common nuisance parameters and data weighting2015

    • 著者名/発表者名
      T. Hobiger, T. Otsubo
    • 雑誌名

      International Association of Geodesy Symposia, Springer Berlin Heidelberg

      巻: - ページ: 1-7

    • DOI

      10.1007/1345_2015_152

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 衛星レーザ測距観測網の拡充: 新たな局はどこに?2016

    • 著者名/発表者名
      大坪 俊通,松尾 功二,山本 圭香,青山 雄一,ホビガー トーマス,久保岡 俊宏,関戸 衛
    • 学会等名
      国立極地研究所研究集会「極域でのレーザー測距観測の意義と技術課題の検討」
    • 発表場所
      国立極地研究所(東京都立川市)
    • 年月日
      2016-03-11
  • [学会発表] アジア高山域における氷河質量収支の再推定2016

    • 著者名/発表者名
      松尾功二,日置幸介
    • 学会等名
      国立極地研究所研究集会「極域でのレーザー測距観測の意義と技術課題の検討」
    • 発表場所
      国立極地研究所(東京都立川市)
    • 年月日
      2016-03-11
  • [学会発表] 人工衛星の軌道と可視数についての「ダジック・アース」コンテンツ作成2016

    • 著者名/発表者名
      木村 太一,大坪 俊通,齊藤 昭則
    • 学会等名
      ダジック・アース研究会
    • 発表場所
      国立科学博物館(東京都台東区)
    • 年月日
      2016-02-28
  • [学会発表] Systematic range error 2014-20152015

    • 著者名/発表者名
      T. Otsubo
    • 学会等名
      2015 ILRS Technical Workshop
    • 発表場所
      Casa Cava (イタリア・マテラ)
    • 年月日
      2015-10-29
    • 国際学会
  • [学会発表] 地球重心の年々変動とエルニーニョ・南方振動2015

    • 著者名/発表者名
      松尾功二,大坪俊通,宗包浩志,日置幸介
    • 学会等名
      日本測地学会第124回講演会
    • 発表場所
      九州大学・西新プラザ(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2015-10-15
  • [学会発表] 日本の精密重力ジオイド・モデルの開発(その1)2015

    • 著者名/発表者名
      松尾功二,宮崎隆幸,宮原伐折羅,黒石祐樹
    • 学会等名
      日本測地学会第124回講演会
    • 発表場所
      九州大学・西新プラザ(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2015-10-15
  • [学会発表] SLR の衛星依存・観測局依存誤差が地球基準座標系に与える影響2015

    • 著者名/発表者名
      大坪 俊通, 松尾 功二, G. M. Appleby
    • 学会等名
      日本測地学会第124回講演会
    • 発表場所
      九州大学・西新プラザ(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2015-10-14
  • [学会発表] 南極における衛星レーザ測距測地観測の意義とシステム開発2015

    • 著者名/発表者名
      大坪 俊通, 青山 雄一, 土井 浩一郎, 国森 裕生, 久保岡 俊宏, 布施 哲治, 秋山 恭平, 山本 圭香,松尾 功二, 松坂 茂
    • 学会等名
      第7回南極観測シンポジウム
    • 発表場所
      ベルサール八重洲(東京都中央区)
    • 年月日
      2015-09-17
  • [学会発表] Millimeter-level SLR Error Sources and the Scale of a Terrestrial Reference Frame2015

    • 著者名/発表者名
      T. Otsubo, K. Matsuo, G. M. Appleby
    • 学会等名
      AOGS 12th Annual Meeting
    • 発表場所
      Suntec Singapore (シンガポール)
    • 年月日
      2015-08-04
    • 国際学会
  • [学会発表] Abrupt changes in drift trend of the earth’s geocenter and rotational pole in 2012-20142015

    • 著者名/発表者名
      K. Matsuo, T. Otsubo, H. Munekane, K. Heki
    • 学会等名
      The 26th General Assembly of the International Union of Geodesy and Geophysics (IUGG2015)
    • 発表場所
      Prague Congress Center (チェコ, プラハ)
    • 年月日
      2015-06-30
    • 国際学会
  • [学会発表] Impact of station-dependent, satellite-dependent SLR observations on global geodetic parameters2015

    • 著者名/発表者名
      T. Otsubo, K. Matsuo, G. M. Appleby
    • 学会等名
      The 26th General Assembly of the International Union of Geodesy and Geophysics (IUGG2015)
    • 発表場所
      Prague Congress Center (チェコ, プラハ)
    • 年月日
      2015-06-28
    • 国際学会
  • [学会発表] 2012-2014 年における地球重心と回転極の移動傾向の急変2015

    • 著者名/発表者名
      松尾功二,大坪俊通,宗包浩志,日置幸介
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2015年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2015-05-28
  • [学会発表] GGOS 時代に向けた宇宙測地解析戦略2015

    • 著者名/発表者名
      大坪 俊通, ホビガー トーマス, 関戸 衛, 久保岡俊宏
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2015年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2015-05-28
  • [学会発表] 月レーザ測距データ精密解析のためのソフトウェアの開発とその初期成果2015

    • 著者名/発表者名
      長澤 亮佑, 大坪 俊通, 関戸 衛, 花田 英夫
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2015年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2015-05-28
  • [学会発表] 日本列島の重力変化と上下変位2015

    • 著者名/発表者名
      松尾功二,宗包浩志,畑中雄樹
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2015年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2015-05-27
  • [学会発表] アウターライズ地震後に発生する重力の急上昇:melt-rich channel による粘弾性応答の可能性2015

    • 著者名/発表者名
      松尾功二,福田洋一,田中愛幸
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2015年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2015-05-27
  • [学会発表] 月レーザ測距用ホロー型反射板の開発‐光学接着面の加熱実験‐2015

    • 著者名/発表者名
      荒木 博志,鹿島 伸悟,野田 寛大,安田 進,宇都宮 真,鶴田 誠逸,浅利 一善,大坪 俊通,國森 裕生
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2015年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2015-05-25
  • [備考] 一橋大学地学研究室

    • URL

      http://geo.science.hit-u.ac.jp/

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公開日: 2017-01-06   更新日: 2022-02-03  

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