2008（平成20）年度萌芽ミッションプロジェクト 5

研究課題

多偏波干渉合成開口レーダ (POLInSAR) を用いた水田と都市域の散乱モデルの構築と衛星画像への適用

研究組織

代表

須﨑純一 （地球環境学堂）

共同研究者

• 津田敏隆 （生存圏研究所）
• 中村卓司 （生存圏研究所）
• 山口芳雄 （新潟大学・工学部）

研究概要

水田の定量的な把握及び監視方法の確立には衛星リモートセンシングが有効であり、中でも天候に左右されない合成開口レーダ（Synthetic Aperture Radar: SAR）の応用が研究されてきた。特に近年、衛星搭載型の多偏波 SAR （POLSAR）データが利用可能になったため、多偏波のマイクロ波散乱解析が進められている。 しかし植生域へ適用可能な散乱モデルは経験的なものが多く、未だに研究段階にある。

そこで申請者は平成 19 年度に電波暗室で水田を模した供試体を計測し、多偏波マイクロ波データを表面散乱・2 回反射・体積散乱・螺旋散乱に分解する 4 成分分解手法を適用して、水田の散乱特性のモデル化の足がかりを作った。しかしながら衛星多偏波 SAR 画像へ適用すると、水田の特定の地域で強い 2 回反射を示す箇所が確認され、更なる計測に基づく散乱特性の解明が必要と判明した。

そのため本研究では、平成 19 年度の実験を発展させて、水田の供試体と都市域を再現した供試体の多偏波マイクロ波計測を行い、4 成分分解手法に基づいて水田と都市の散乱特性をモデル化する。水田の供試体は平成 19 年度のものよりも十分に大きくし、モデルの精緻化を試みる。また都市域での散乱のメカニズムもモデル化し、水田で示される強い散乱特性との分離に役立てる。

さらに、都市域を想定した実験では多偏波干渉 SAR を用いた計測も行い、建物の空間的配置とその 3 次元座標の推定精度との関係を明らかにする。最終的に、衛星多偏波 SAR 画像へ水田と都市域の散乱モデルを適用し、各々を抽出する精度を検証する。また都市域に対しては、干渉処理を行える衛星多偏波 SAR 画像の組合せを選んで、都市域における建物の 3 次元座標の推定精度を検証する。