マイクロ波リモートセンシ ング Microwave Remote Sensing Chiba University 千葉大学大学院自然科学研究科 Graduate School of Science and Technology, Chiba University ヨサファット テトォコ スリ スマ.

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1 マイクロ波リモートセンシ ング Microwave Remote Sensing Chiba University 千葉大学大学院自然科学研究科 Graduate School of Science and Technology, Chiba University ヨサファット テトォコ スリ スマ ンティヨ Josaphat Tetuko Sri Sumantyo

2 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（ 1 ２回）＋演習（ 3 回）＋レポート

3 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

4 演習 ノートパソコン 画像 ： JERS-1 SAR ソフトウェア ： 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

5 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

6 価格 : ￥ 4,515 （税込） 価格 : ￥ 16,675 （税込） 価格 : ￥ 12,659 （税込） 参考文献

7 Price:$210.00 参考文献 Price:$109.71

8 出席率 80 ％ （最低：１５Ｘ８０％＝ １２回） 演習に参加 レポート 注意事項 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３ ８４０）

9 １．イントロダクション １．１．ＳＡＲとその定義 ＳＡＲ（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｒａｄａ ｒ）  衛星自身がマイクロ波を照射しその 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 → ＩｎＳＡ Ｒ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 マイクロ波センサ アクティブセンサ 映像レーダ

10 http://southport.jpl.nasa.gov/nrc/chapter7.html

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12 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 SCAN SAR 観測周波数 L-band(1.27GHz) 偏波 HH,VV,HH&HV,VV& VH HH,VV 地上分解能 10m100m ルック数 28 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/

13 ターゲット ファーレンジ ニアレンジ レンジ方向 スラントレンジ方向 水平方向 アジマス方向 センサアンテナ 衛星進行方向 グランドレンジ ①：オフナディア角 off-nadir angle (look angle) ②：俯角 ③：レンジビーム幅 ④：入射角 incidence angle ⑤：アジマスビーム 幅 １．２ 人工衛星搭載ＳＡＲと地上との幾何的関 係 ① ② ③ ④ ⑤

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15 ＜ 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

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17 10mm

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19 インドネシア・アナククラカトア山 島群 鏡面反射

20 地表面におけるマイクロ波の反射（表面散乱）の模式図 ①滑らかな面による反射 ③粗い面による反射 ②やや粗い面による反射 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 ≦ /(8 cos  ) → 地表面が滑らかとする 基準 ＪＥＲＳ－１の場合： =0.23m,  =38 o とすると ①を満たす表面粗度の条件： h ≦ 3.65 cm となる

21 インドネシア・アナククラカトア山 島群 ①滑らかな面による反射 ③粗い面による反射 ②やや粗い面による反射

22 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

23 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 誘電率の異なるものからの体積散乱 表面散乱 誘電率の異なるものからの体積散乱 不連続面からの散乱 氷河の氷 植生 不連続面からの散乱 表面散乱 乾いた沖積層 樹冠表面からの散乱 表面散乱 葉、枝などからの体積散 乱

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25 垂直偏波 水平偏波 左旋円偏波（ＬＨＣ Ｐ） 直線偏波 円偏波

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27 リフレッシュタイム（研究紹介） Refresh time (research introduction) リフレッシュタイム（研究紹介） Refresh time (research introduction)

28 2006 : ALOS

29 http://southport.jpl.nasa.gov/nrc/chapter7.html

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31 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 SCAN SAR 観測周波数 L-band(1.27GHz) 偏波 HH,VV,HH&HV,VV& VH HH,VV 地上分解能 10m100m ルック数 28 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/

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40 rotated image North 合成開口レーダ画像生成過程 range compressed image azimuth compressed image raw data sensor illumination Range Azimuth JERS-1 satellite North

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42 ground range res. slant range res.

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