2016 Fiscal Year Research-status Report
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26630182
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
山本 衛 京都大学, 生存圏研究所, 教授 (20210560)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
齊藤 昭則 京都大学, 理学研究科, 准教授 (10311739)
齋藤 享 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 電子航法研究所, 主幹研究員 (40392716)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 電離圏全電子数 / ３次元トモグラフィー / 電離圏構造 / GPS観測網 / リアルタイムモニタ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
GPS衛星からの測位電波を利用して電離圏全電子数（Total Electron Content; TEC）が計測できる、GPS-TECと呼ばれる計測技術がある。本課題では、国土地理院が全国1200点以上に展開しているGPS観測網GEONETのデータを用いた3次元トモグラフィー解析を用いて、わが国上空の電離圏電子密度の3次元モニタリングの実現を目指す。本研究の課題は以下の3点である。
課題1「3次元トモグラフィー解析手法の熟成」自動トモグラフィー解析の安定性向上と高速化をはかる。課題2「3次元電離圏構造のデータベース化」1997年から現在まで蓄積されてきたGPS-TECデータをすべてトモグラフィー解析することで、約11年周期を示す太陽活動度に対する電離圏変動などの研究を可能にする。課題3「電離圏3次元リアルタイム・モニタリング」GEONETから得られるGPS-TECの1秒値を用いたリアルタイムシステムを構築し公開する。
平成28年度には以下の研究を実施した。（１）課題１については平成27年度までに開発された解析プログラムの安定度の向上等に引き続き取り組んだ。１回の改正気時間は最短で5分程度まで向上した。（２）課題３のリアルタイム・解析システムについて、4月から実際のデータに基づくリアルタイム解析（15分毎、解析時間10分以下）をスタートさせ、インターネット上で結果の公表を始めた（http://www.enri.go.jp/cnspub/tomo3/）。さらに、観測データのweb表示の開発にも取り組んだ。（３）課題２の過去データの解析とデータベース化について、Pythonによる解析プログラムを京都大学のスーパーコンピュータに移植することに成功し、性能評価を実施した。（４）これまでの研究成果について、論文発表と学会発表を積極的に行った。特にイタリア・トリエステで開催されたBeacon Satellite Symposium 2017では、リアルタイム・トモグラフィー解析が高く評価され、プレゼンテーションアワードが与えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成28年度中に課題１と課題３を終了してリアルタイムサービスを実施済みである。既存データの解析についても、超多並列のスーパーコンピュータを利用することで、大量データの解析が可能であることを明らかにし、Python言語で記述されている解析プログラムの委嘱までを終了している。大量データの解析の入り口に差し掛かったところまでの進捗を得ている。
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| Strategy for Future Research Activity |
課題２の過去の大量データの解析が残っていることから、研究期間の延長を願い出て認められた。今後は、スーパーコンピュータを用いた大量データの解析に取り組む。また並行して解析データのweb公開のレベルアップにも取り組んでいく。
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| Causes of Carryover |
トモグラフィー解析の大幅な高速化により、リアルタイムシステムのための計算機として通常のパーソナルコンピュータを使用することが可能となった。また京都大学のスーパーコンピュータの利用料金について、別途に支援が得られた。以上から、結果として経費を節約することとなった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
課題２の膨大なデータ処理を、京都大学のスーパーコンピュータを用いて効率よく実施していく。トモグラフィー解析の結果として得られる３次元データを効率よく表示するためのwebシステムの整備にも取り組んでいく。
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