Chiba University マイクロ波リモートセンシング Microwave Remote Sensing ヨサファット テトォコ スリ スマンティヨ Josaphat Tetuko Sri Sumantyo 千葉大学大学院自然科学研究科 Graduate School of Science and Technology, Chiba University 講義日程・教室 日程:木曜日2コマ(10:30~12:00)計15回 教室:環境リモートセンシング研究棟1F 502号講義室 授業形式:講義(12回)+演習(3回)+レポート 講義の内容 1.合成開口レーダ(SAR)の概要・演習 3回 2.SARの応用(RSとの関係、応用等) 1回 2.SARの概要(歴史、原理等) 1回 3.電磁波の基礎概念(波動、偏波、減衰、散乱等) 1回 4.レーダ方程式とマイクロ波の散乱(アンテナパターン等) 2回 5.パルス圧縮技術とレンジ方向の画像生成 2回 6.合成開口技術とアジマス方向の画像生成過程 3回 7.SAR画像解析の基礎 2回 合計15回 演習 ノートパソコン 画像 ソフトウェア : JERS-1 SAR : RESTEC SAR処理ソフト Adobe Photoshop 内容: 1.概要 1回 2.SARデータ処理 2回 参考文献 (1)合成開口レーダ画像ハンドブック、飯坂穣二監修、日本写真測量学会偏、朝倉書店 (2)画像解析ハンドブック、高木幹雄、下田陽久監修、東京大学出版会 (3)JERS-1 SAR/ERS-1 AMI IMAGEデータフォーマット説明書、(財)RESTEC (4)合成開口レーダ、畚野信義、日本リモートセンシング学会誌、Vol.1、No.1、1981,pp.50~107 (5)連載講座、江森康文、日本写真測量学会誌、Vol.23、No.2、1984~Vol.24、No.3、1985まで 全7回 (6)SARインターフェロメトリによる南極の氷河氷床研究のための技術的検討、木村宏、見富添、 西尾文彦、(社)日本リモートセンシング学会第18回学術講演論文集、pp.65~68 (7)資源探査のためのリモートセンシング実用シリーズ⑤ 合成開口レーダ 財団法人 資源観測 解析センター(ERSDAC)偏 (8)リモートセンシングのための合成開口レーダの基礎、大内和夫(著)、東京電機大学出版会 (9)平成17年度 地球観測衛星データ利用セミナー 参考資料 参考文献 価格: ¥4,515 (税込) 価格:¥16,675 (税込) 価格:¥12,659 (税込) 参考文献 Price:$210.00 Price:$109.71 注意事項 出席率 80% (最低:15X80%=12回) 演習に参加 レポート 連絡先 ヨサファット テトォコ スリ スマンティヨ 環境リモートセンシング研究センター 研究棟 202号室 電話043-290-3840 (内線3840) 1.イントロダクション 1.1.SARとその定義 マイクロ波センサ SAR(Synthetic Aperture Radar) アクティブセンサ 衛星自身がマイクロ波を照射しその 映像レーダ 後方散乱を受信・画像化するセンサ SARの利点は? 全天候性(観測時の天候に左右されない) 昼夜観測が可能(アクティブセンサ、太陽光不要) コヒーレント性(位相のそろい具合)が高い→InSARへの応用 偏波特性→ポラリメトリ SARの欠点は? マイクロ波後方散乱画像の解釈の複雑性 (光学センサとは全く異なる見え方) Side lookingによる画像のゆがみ、倒れ込み http://southport.jpl.nasa.gov/nrc/chapter7.html http://southport.jpl.nasa.gov/nrc/chapter7.html ALOS PALSAR PALSARは、衛星から発射 した電波の反射を受信するこ とで観測するセンサであるた め、観測する領域の天候・昼 夜に関係なくデータを取得可 能です。 また、観測範囲や分解能が 可変であり、用途に応じた柔 軟な観測が可能です。 PALSARの主要諸元 主要観測モード 高分解能モード 観測周波数 SCAN SAR L-band(1.27GHz) 偏波 HH,VV,HH&HV,VV& VH HH,VV 地上分解能 10m 100m ルック数 2 8 観測幅 70km 250~350km オフナディア角 10~51° 雑音等価後方散乱係数 約-23dB http://alos.nasda.go.jp/ 1.2 人工衛星搭載SARと地上との幾何的関係 ①:オフナディア角 off-nadir angle (look angle) ② ②:俯角 ① ③:レンジビーム幅 ③ ④:入射角 ⑤ ④ incidence angle ⑤:アジマスビーム幅 ニアレンジ ターゲット ファーレンジ <1章まとめ> SARとは:アクティブマイクロ波画像レーダ SARの利点:全天候性、昼夜観測可、コヒーレント性、偏波特性 SARの欠点:画像解釈の複雑さ 観測方式に由来する画像のゆがみ 光学センサとの違い:直感的かそうでないか SARを理解する上での幾何学的位置関係とその用語の理解 10mm 鏡面反射 インドネシア・アナククラカトア山島群 2.3.マイクロ波の反射と透過(3) <II.表面粗度の違いによる効果> Rayleighの条件: h≦l/(8 cos q) → 地表面が滑らかとする基準 JERS-1の場合: l=0.23m, q=38oとすると ①を満たす表面粗度の条件: h≦3.65 cm となる ①滑らかな面による反射 ②やや粗い面による反射 ③粗い面による反射 地表面におけるマイクロ波の反射(表面散乱)の模式図 ③粗い面による反射 ①滑らかな面による反射 ②やや粗い面による反射 インドネシア・アナククラカトア山島群 2.4 マイクロ波の散乱 ~表面散乱と体積散乱~ 表面散乱:媒質と媒質(誘電率の異なる物質間)の境界面で 起こる相互作用(広義の反射)に起因する散乱 局所的な反射(あるいはその繰り返し)により、鏡面 反射とは異なる方向へ入射波が出て行く 体積散乱 ① 透過してきた電磁波が物質中の誘電率の 異なったものに接してその境界面で散乱する場合 ② 地表被覆物体による体積散乱。森林における 木の幹、葉、枝などによる散乱 2.4 マイクロ波の散乱 ~表面散乱と体積散乱(2)~ 体積散乱の模式図 植生 氷河の氷 樹冠表面からの散乱 表面散乱 葉、枝などからの体積散乱 誘電率の異なるものからの体積散乱 表面散乱 不連続面からの散乱 誘電率の異なるものからの体積散乱 乾いた沖積層 表面散乱 不連続面からの散乱 直線偏波 垂直偏波 円偏波 水平偏波 左旋円偏波(LHCP) リフレッシュタイム(研究紹介) Refresh time (research introduction) 2006 : ALOS http://southport.jpl.nasa.gov/nrc/chapter7.html http://southport.jpl.nasa.gov/nrc/chapter7.html ALOS PALSAR PALSARは、衛星から発射 した電波の反射を受信するこ とで観測するセンサであるた め、観測する領域の天候・昼 夜に関係なくデータを取得可 能です。 また、観測範囲や分解能が 可変であり、用途に応じた柔 軟な観測が可能です。 PALSARの主要諸元 主要観測モード 高分解能モード 観測周波数 SCAN SAR L-band(1.27GHz) 偏波 HH,VV,HH&HV,VV& VH HH,VV 地上分解能 10m 100m ルック数 2 8 観測幅 70km 250~350km オフナディア角 10~51° 雑音等価後方散乱係数 約-23dB http://alos.nasda.go.jp/ 合成開口レーダ画像生成過程 Range JERS-1 satellite range compressed image North Azimuth raw data North sensor illumination azimuth compressed image rotated image ground range res.
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