浦神検潮所海面絶対高観測（2003 年～2013 年）
Determination of Geocentric Height of Mean Sea Level at the Uragami Tide Stationfrom 2003 to 2013
Summary: This observation has been carried out every year for the purpose of monitoring the sea level change.
Geocentric height of the mean sea level above the WGS-84 ellipsoid was obtained at the Uragami tidestation in the Kii Peninsula by combining the Satellite Laser Ranging and GPS techniques.
Key words: geocentric height, mean sea level, Satellite Laser Ranging, GPS

１．はじめに
海洋情報部では 1980 年から海洋測地網の整備を推進しており，海洋測地網の原点である本土基準点として位置づけられている下里水路観測所において，1982 年以来人工衛星レーザー測距 (SLR) 観測を行うことによって，世界測地系に基づく正確な位置を求めている．
下里本土基準点において，地球重心に対する精密な高さが求められていることから，地球温暖化対策に資する目的で，至近の検潮所との間で水準測量を実施することにより，地球重心を基準とした絶対的な海面の高さを監視している．
本報告では，2013 年 11 月から 12 月に実施した浦神検潮所における海面絶対高観測について報告
する．
２．作業概要下里水路観測所における本土基準点（下里 H0 標石）と浦神検潮所付属水準点標石 (KBM) 間において（第 1 図），GPS による水準測量を行い，地球重心に基づく海面絶対高を測定した．
海面絶対高算出方法の概要は以下のとおり（第 2 図）．
（イ）SLR 解析によって，下里 H0 標石の観測年における楕円体高を求める．
（ロ）下里 H0 標石を基準として，GPS 観測結果と直接水準測量結果を合わせて解析することにより，KBM の楕円体高を求める．
（ハ）KBM の楕円体高から海岸昇降検知センター潮位年報の値を用いて，平均水面の楕円体高を求める．
３．観測結果３．１．SLR 解析による下里 H0 標石の楕円体高の算出
GEODYN-II によるラジオス I，II の解析により求められたレーザー測距装置不動点の楕円体高 HTから，観測年における下里 H0 標石の楕円体高 H0’を求め，MGC2000 に基づく下里 H0 標石（楕円体高 97.536m）からの変化量 ΔH0 を求めた．
（HT と H0’の楕円体高差は管理測量により求められた 4.091mを使用．）

第 1 表 下里本土基準点の楕円体高
Table 1. Ellipsoid Height of Mainland Control Point, Shimosato
Year

2003

2004

2005

2006

2007

HT (m)

101.627101.617101.596101.608

101.613

H0’ (m)97.53697.52697.50597.517

97.522

ΔH0 (m)-−0.010−0.031−0.019−0.014

Year2008

20092010

2011

2013

HT (m)

101.595

101.615101.627101.632101.625

H0’ (m)97.50497.52497.53697.54197.534

ΔH0 (m)−0.032−0.012±0.000+0.005−0.002

HT: Ellipsoid Height of SLR Fixed Point
H0’: Ellipsoid Height of Mainland Control Point
ΔH0: Ellipsoid Height Difference of Mainland Control Point from MGC2000

３．２．KBM の楕円体高の算出
KBM 上での GPS 観測が困難であったため，近傍で観測条件を満たす場所に HBM（偏心点：2011
年 6 月より使用，KBM からの路線長は 126m）を設け GPS 観測を行った．HBM における GPS の測位結果と直接水準測量によって求めた HBM と KBM の高低差を用いて，KBM の楕円体高を導出した．
（イ）GPS 解析による HBM の楕円体高 (MGC2000) の測定取得した GPS データを，下里 H0 標石 (MGC2000) を基準とした基線解析を行い，楕円体高 HHBM(MGC2000) を求めた．解析ソフトは Trimble Business Center (ver. 3.03) を用い，GPS の軌道要素はIGS 最終暦を使用した．
第2表

GPS 解析による偏心点の楕円体高

Table 2. Ellipsoid Height of Offset Mark (HBM: Benchmark of JHOD) by GPS Phase Solution
Year / Month2003/1

2003/11

2005/3

2006/2

2007/2

2008/2

HHBM (MGC2000) (m)41.59841.59741.60141.58841.59341.589HHBM - HHBM(2003) (m)-+0.001+0.003−0.010−0.005−0.009Year / Month2008/6

2008/11

2009/3

2009/6

2010/8

2011/6

HHBM (MGC2000) (m)41.59541.59241.61741.61241.60541.590

HHBM - HHBM(2003) (m)−0.003−0.006+0.019+0.014+0.007−0.008Year / Month2013/2

2013/11

HHBM (MGC2000) (m)41.57641.582

HHBM - HHBM(2003) (m)−0.022−0.017

HHBM (MGC2000): Ellipsoid Height of Offset Mark Related to Mainland Control PointHHBM − HHBM (2003): Height Difference of Offset Mark from January 2003（ロ）直接水準測量による KBM と HBM の高低差の測定
KBM，HBM（偏心点）間の水準測量を行い，高低差を求めた．
第 3 表 浦神検潮所付属水準点標石―偏心点間の水準測量
Table 3. Optical Levelling from Offset Mark to Benchmark of Uragami Tide Station
Year / Month2003/1

2003/11

2005/3

2006/2

2007/2

2008/2

ΔKBM − HBM (m)

1.094

1.095

1.093

1.093

1.094

1.093

Year / Month2008/6

2008/11

2009/3

2009/6

2010/8

2011/6ΔKBM − HBM (m)

1.093

1.094

1.094

1.093

1.092

1.120

Year / Month2013/2

2013/11ΔKBM − HBM (m)

1.121

1.121

ΔKBM − HBM: Height from Offset Mark (HBM: Benchmark of JHOD)
to Benchmark of Uragami Tide Station (KBM: Benchmark of JMA)

以上より，観測年における KBM の楕円体高 HKBM は以下のとおり．なお，2008 年と 2009 年の楕
円体高については複数の観測を年単位で平均した．
HKBM = HHBM (MGC2000) + ΔH0 + ΔKBM − HBM
第4表

GPS 解析による浦神検潮所付属水準点標石の楕円体高

Table 4. Ellipsoid Height of Benchmark of Uragami Tide StationYear

2003

2004

2005

2006

2007

HKBM (m)42.69242.68242.66342.66242.673HKBM - HKBM(2003) (m)-−0.010−0.029−0.030−0.019Year2008

2009

2010

2011

2013/2

2013/11HKBM (m)42.65342.69642.69742.71542.69542.701HKBM - HKBM(2003) (m)−0.039+0.004+0.005+0.023+0.003+0.009HKBM: Ellipsoid Height of Benchmark of Uragami Tide Station
HKBM – HKBM (2003): Height Difference of Benchmark of Uragami Tide Station from 2003

３．３．海面絶対高の算出
KBM の楕円体高から平均水面の楕円体高を求めるために，以下の（イ）～（ロ）の海岸昇降検知
センター潮位年報の値を用いた．

（イ）KBM～球分体 (SM) の高低差
第 5 表 浦神検潮所付属水準点標石から球分体までの高さ
Table 5. Height from Benchmark to Standard Mark in Uragami Tide Station
Year / Month2002/4

2005/1

2008/92010/1ΔKBM − SM (m)0.3870.387

0.387

0.388

ΔKBM − SM: Height from Benchmark to Standard Mark in Uragami Tide Station（ロ）潮位観測基準面（気象庁 Datum Line）～球分体 (SM)ΔDL − SM = 4.720m（ハ）平均水面第 6 表 浦神検潮所の年間平均水面
Table 6. Annual Mean Sea Level of Uragami Tide Station
Year2003

2004

2005

2006

2007

平均水面(MSL) (m)

1.474

1.536

1.471

1.417

1.495

MSL − MSL(2003) (m)-+0.062−0.003−0.057+0.021

Year2008

2009

2010

2011

2013

平均水面(MSL) (m)

1.502

1.501

1.503

1.505

1.552

MSL − MSL(2003) (m)+0.028+0.027+0.029+0.031+0.078

MSL: Annual Mean Sea Level of Uragami Tide Station
MSL − MSL(2003): Difference of Mean Sea Level in Uragami Tide Station from 2003

以上の結果より，平均水面の楕円体高 Hm（海面絶対高）は，以下のとおりに求まった．
Hm = HKBM − ΔKBM − SM − ΔDL − SM + 平均水面
第 7 表 浦神検潮所の海面絶対高
Table 7. Ellipsoid Height of Annual Mean Sea Level at Uragami Tide StationYear

2003

2004

2005

2006

2007

Hm (m)

39.05939.11139.02738.97239.061

Hm - Hm (2003) (m)-+0.052−0.032−0.087+0.002

Year2008

2009

2010

2011

2013/2

2013/11

Hm (m)

39.04839.09039.092

39.11239.13939.145Hm − Hm (2003) (m)−0.011+0.031+0.033+0.053+0.080+0.086

Hm: Geocentric Height of Annual Mean Sea Level (MSL) at Uragami Tide Station
Hm − Hm(2003): Difference of Geocentric Height of MSL at Uragami Tide Station from 2003

４．成果
HKBM，平均水面，海面絶対高の 2003 年からの変化を第 3 図に示す．
観測期間における HKBM の変動は数 cm 程度に収まっており，平均水面と海面絶対高に有意な差を生じさせるような大きな地盤変動は起きていない．
海面絶対高について，現在までに得られた 11 年間の観測結果からは，本観測の目的である地球温暖化による海面高への影響を捉えることはできない．よって，今後も長期継続的に観測を行い，長期的な海面高の変動を捉えることが重要である．
参考文献
海岸昇降検知センター潮位年報：http://cais.gsi.go.jp/cmdc/center/siryou.html

第 1 図 下里水路観測所および浦神検潮所の位置
Figure 1. Locations of Shimosato Hydrographic Observatory and Uragami tide station

下里水路観測所 (Shimosato Hydrographic Observatory)
HT:レーザー測距装置不動点(Fixed Point of SLR)
管理測量 (Periodical Levelling)
本土基準点（下里H0標石）(Mainland Control Point)
GPS観測 (GPS Carrier Phase Solution)
気象庁浦神験潮所 (Uragami Tide Station)
KBM: 験潮所付属水準点標石(Benchmark of Tide Station)

直接水準測量(Optical Levelling)

潮位年報(Annual Report of Tidal Data)
球分体(Standard Mark)

HBM: 偏心点(Benchmark)潮位年報(Annual Report of Tidal Data)

平均水面(Mean Sea Level)
SLR観測(SLR Measurement)

潮位観測(Tidal Obsevation)

DL: 潮位観測基準面(Datum Line)
海面絶対高(Absolute Sea Level)

楕円体面(Reference Ellipsoid)

第 2 図 海面絶対高算出方法の概要
Figure 2. Summary of the calculation method of geocentric height of mean sea level

第3図

HKBM，平均水面，海面絶対高の 2003 年からの変化

Figure 3. Height of Benchmark (HKBM), mean sea level and geocentric height of mean sea level from 2003 to2013