Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

合成開口レーダ / 信号処理 / 計測工学 / リモートセンシング / 適応処理

昨年度に引き続きコロナの影響により対外発表がオンラインのみとなり、他の研究者との討議が十分行えなかったものの、合成開口レーダの不要波やアンビギュイティに関する研究を進めた。
不要波に関する研究成果については複数の受信機と偏波面を利用した検知抑圧手法について理論面では十分な進展が見られたため、前年に引き続き国際学会2件および国内研究会2件で発表した。既存の衛星観測データを利用した実験を進めており、結果がまとまり次第論文誌への投稿を行う予定である。アンビギュイティについては実衛星を利用した実験的な研究成果を国内研究会で1件発表した。この実験は現在運用されている衛星を利用したものであるが、理論上は過去の衛星についてもバックフィット可能であるため研究成果がまとまったため翌年度にも論文誌へ投稿する予定である。不要波については
また、SARの干渉解析について、三次元解析を基にした同じ場所で複数回発生した地殻変動の比較に関する手法開発の研究成果について国際学会で1件発表した。このほか、災害時の干渉コヒーレンスの低下に関する研究を発展させた異常検知の手法についても先駆的な研究成果を得られたため国内研究会で1件発表した。
これらのSAR観測における理論面での成果をより発展させるため、実機を用いた複数素子による送受信（Multi-input Multi-output, MIMO SAR）の実験を行うべく、ドローンと車載レーダを購入した。本年度後半はドローンの改修を進めたため、翌年度に実験を行う予定である。

エジプト文明 / 砂漠化 / 球状磁性体粒子 / 断層破砕帯 / ローマ / ペルシア / 物理探査 / 衛星画像 / 磁性体粒子 / 粒度分析 / 蛍光X線元素分析 / X線回折 / 炭素１４年代 / 炭素安定同位体比 / ランドサット / 断層 / ハルガオアシス / 砂分析 / 磁性体球状粒子 / 古環境 / 水資源開発 / アル・ザヤーン神殿 / リモートセンシング / 合成開口レーダ / 土壌分析 / 水分分布 / 菌核 / エジプト / オアシス / 年代測定 / デジタル標高モデル

エジプトのハルガオアシスのアルザヤーン神殿遺跡周辺を対象として，乾燥化という環境変動と文明の関係を調査した。砂中の球状磁性体粒子を環境指標に用いる手法を開発し，エジプト初期王朝成立前4,200～6,700calBCの間に乾湿の繰り返しが２度存在したことを発見した。物理探査によりこの地域の水源は神殿の西２kmにあるゲベル・シーワ山で，ペルシャ期は山体中の宙水を利用，ローマ期は西麓を走る断層破砕帯からの地下水利用だったことを明らかにした。
現在の西方沙漠の水資源・農地開発の動向を衛星画像で分析し，ハルガでは塩分濃度を抑える伝統的な農業が放棄されたため，休耕地や放棄畑が増大している実態を明らかにした。

マイクロ波 / リモートセンシング / 土壌水分量 / 地表面粗度 / 理論モデル / 粗度因子 / 合成開口レーダ / RADARSAT / 土壌水分-地表面粗度 / 多周波数、多偏波、多入射角 / 逆推定 / 誘電特性

昨年度までの成果を踏まえ、まず水田域におけるマイクロ波リモートセンシングの適用可能性の理論的検討および、散乱実験を行った。またタイの水田域を対象とした衛星画像解析を行った。その結果、Cバンドでは浅い入射角であれば、、Lバンドではどの入射角でも地表面状態を観測できることを理論モデルを用いて明らかにした。その一方で現在運用されている衛星SARでは、稲キャノピー下の地表面状態を完全に分類することは難しいことも明らかになった。タイの水田域に関しては複数のリモートセンサ画像を元にしたデータヒュージョンを行い、現時点での確からしい面的土壌水分図を作成した。
上記水田域だけでなく、多入射多偏波マイクロ波散乱実験を、裸地、草地に対して一年を通して行い、植生量、土壌水分量、地表面粗度を同時に計測することによって、後方散乱係数に与える各種パラメータの解析を行った。
これら実験圃場における観測地の解析結果と多入射角マイクロ波センサーを持った人工衛星RADARSATによる衛星リモートセンシングデータとを比較分析した結果、以下のような結果が得られた。すなわち、植生の成長の諸段階ではどの確度や偏波でも地表面パラメータの取得が可能であるが、植生成長の後期段階では土壌水分情報はHV偏波でのみ取得可能であることが発見され、粗度と相関関係にある植生パラメータは高入射角で顕著に取得可能であることが認識された。
最後に、これらを用いてリモートセンシング情報から土壌水分と粗度を同時に算定するアルゴリズムを開発した。
また、多入射角マイクロ波散乱計である衛星搭載TRMM/PRの地球全体のデータを一年分処理しその季節変化に注目することにより、地球全体の土地のおおよその被覆状態や地表面湿潤度を衛星から計量できる可能性を示した。

【研究分担者】
渡邊眞紀子	首都大学東京	大学院都市環境科学研究科	教授	(Kakenデータベース)

【研究分担者】
鼎信次郎	東京大学	生産技術研究所	助手	(Kakenデータベース)
沖大幹	東京大学	生産技術研究所	助教授	(Kakenデータベース)
HERATH Srikantha (スリカンタヘーラト)	東京大学	生産技術研究所	客員教授	(Kakenデータベース)
砂田憲吾	山梨大学	工学部	教授	(Kakenデータベース)
長谷部望	日本大学	理工学部	教授	(Kakenデータベース)
三枝健二	日本大学	理工学部	講師	(Kakenデータベース)
仲江川敏之	東京大学	生産技術研究所	助手	(Kakenデータベース)