衛星レーダー受信波に含まれる地表面反射率のウェーブレットを用いた推定

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13780180
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 加藤 剛 慶應義塾大学, 理工学部, 講師 (40267399)
• Keywords: 合成開口レーダー / ウェーブレット

Research Abstract

ウェーブレットを利用して地表面反射率を推定する方法を構築するにあたり,まず,解析対象の地表画像撮影用レーダーの受信波を数学的にしっかりとモデル化する必要がある.この問題については,本研究とは別途に他の研究者と共同研究を進め,平成14年度前半に論文にまとめて投稿した.
衛星が発したレーダー波の地表面での反射波をx(t),雑音をz(t)とすると,衛星の受信波y(t)は,y(t)=x(t)+z(t)と書ける.レーダー受信波に含まれる地表面反射率をウェーブレットを用いて推定する方法は,y(t)からz(t)を除去するWaveletによる雑音除去法の範疇に含まれる.しかし,上に述べた投稿中の論文に記した理論結果にもとづくと,地表面反射率はx(t)に直接的には反映されず,間接的に含まれる形を取る.このことから,本研究の目的を達成するためには,間接データに対する雑音除去が要求される.しかも,本研究においては,雑音z(t)として長期記憶性をモデル化できるfractional Brownian motionを仮定したい.平成14年度の研究を進める過程で,以上の要求を満たすためには,wavelet-vaguelette分解と呼ばれる手法の利用が適切であることがわかった.
平成14年度の研究において,wavelet-vaguelette分解を利用した地表面反射率の推定方法を考案し,それがどの程度実用に耐えるかを確かめるための数値実験を行った.得られた結果は,雑音の分散が小さければ実用に耐えると考えられるものの,当初の期待は下回るものであった.しかし,現在実用に供せられている技術は,そもそも,ランダムに変動する雑音が受信波に混入するという仮定にすらもとづいていない.そのため,fractional Brownian motionを雑音に仮定しても,地表面反射率の情報を抽出することはある程度可能ということを示した点では意味がある.

Research Products

• [Publications] Kato, T., Masry, E.: "A Time-Domain Semiparametric Estimate for Strongly Dependent Continuous-Time Stationary Processes"Journal of Time Series Analysis. 掲載決定済(印刷中). (2003)