海 洋 測 地 基 準 点 観 測 （稚内, 2000 年 ）SATELLITE LASER RANGING OBSERVATIONSAT THE MARINE GEODETIC CONTROL POINT (WAKKANAI) IN 2000
Summary -We present a relative velocity vector of Wakkanai to Simosato based on the SLR analyses for the campaign
observation periods in 1992 and 2000. We give an absolute height of mean sea level above the WGS -84
ellipsoid.

Key words ：Satellite laser ranging - Ajisai - GPS - marine geodetic controls

１．はじめに水路部では，領海等我が国の管轄海域の確定と，海洋における測位精度の向上を目的として，1980 年から海洋測地網の整備を推進してきた(Kubo,1988)．日本周辺に設置した海洋測地基準点(水路部が構築した海洋測地網の基準点の総称を指す)のうち，主要な島等に設置された一次基準点は，本土基準点(下里水路観測所)と結合され，海洋測地網の骨格を形成する役割を担っており，1988 年から一次基準点観測が行われている．
これら海洋測地基準点の海洋測地成果(辰野・藤田,1994)は，水路部観測報告衛星測地編第 8 号(藤田,1995)及び同第 9 号(寺井他,1996)に一括してまとめられている．択捉島を除き，その観測が一巡したので，1996 年より異なるプレート上に位置し，かつ日本外縁部にある父島，石垣島，南鳥島，稚内の海洋測地基準点について，年 1 カ所ずつ測地衛星によるレーザー測距観測を行い，精密な位置を求めるとともに，我が国周辺のプレート運動を把握することとしている．また海洋測地基準点と最寄りの験潮所を結合し地球重心に基づく海水面の絶対高を決定する．
本報告では， 2000 年 6 月初旬〜9 月下旬に実施した「あじさい」(Sasaki,1987)等による稚内における海洋測地基準点観測とその位置の成果(海洋測地成果)，1992 年 8 月初旬〜10 月下旬に実施したレーザー測距観測との比較から下里に対する稚内の相対的な変化量，稚内の平均海面の楕円体高及び稚内の GPS測量について報告する．
観測方法については，同第 4 号(福島他,1991)を参照されたい．

SATELLITE LASER RANGING OBSERVATIONSAT THE MARINE GEODETIC CONTROL POINT (WAKKANAI) IN 2000

２．作業概要稚内・下里において測地衛星「あじさい」等の同時観測を行うことで世界測地系及び日本測地系に基づいた，稚内の経緯度等を精密に決定する．これによって，海洋測地網の維持向上及びプレート運動の監視をする．
また，海洋測地基準点（稚内）と稚内験潮所（気象庁所管）間で，ＧＰＳにより水準測量を行い，地球重心からの海面絶対高を測定する．

（１）海洋測地基準点（稚内）
イ

北海道稚内市声問仮無番地６９５０（第一管区海上保安本部北海道東部統制通信事務所萩ヶ岡送信所構内）を観測点とし，可搬式レーザー測距装置を搬入・設置し，測地衛星「あじさい」等のレーザー測距観測を行う．

ロ

観測点と海洋測地基準点標石，近傍の三角点及び験潮所基本水準標をＧＰＳ測量により結合する．

（２）本土基準点（下里）
第五管区海上保安本部下里水路観測所において，固定式レーザー測距装置を用いて，測地衛星「あじさい」等のレーザー測距を行う．

（３）比較観測第五管区海上保安本部下里水路観測所において，海洋測地基準点観測の後に，可搬式レーザー測距装置の器差を検定するため，同一通過衛星（測地衛星「あじさい」等）に対し可搬式レーザー測距装置及び固定式レーザー測距装置による同時観測を実施する．

３．成果

今回のレーザー測距観測，ＧＰＳ観測，地上測量等の成果は次のとおりである（Table 1 ）．

３‑ １

レーザー測距観測成果（１）解析方法
本解析で使用したデータは，「あじさい」３５パスを使用した．このグローバルデータをＮＡＳＡのソフトウエア GEODYN‑Ⅱ／SOLVE を用いて行った．ここで，GSFC（station ID:7105）の経緯度及びオーストリア（7839）の緯度を固定し，下里及び稚内の座標を求めた．
１９９２年，稚内の解析についても上記と同じ手法で再解析した．

2

SATELLITE LASER RANGING OBSERVATIONSAT THE MARINE GEODETIC CONTROL POINT (WAKKANAI) IN 2000（２）解析結果
GEODYN‑Ⅱ／SOLVE による下里レーザー不動点と稚内レーザー不動点の世界測地系推定座標値は次のとおり．

下里レーザー不動点
year

ＸS

(m)

ＹＳ

稚内レーザー不動点

(m)

ＺＳ

(m)

ＸＴ

(m)

ＹＴ

1992

-3822388.4030

3699363.5350

3507573.1680-3522929.1330

2000-3822388.3810

3699363.6000

3507573.2210-3522928.4100(m)2779243.436
02779241.031
0ＺＴ

(m)

4517637.366
04517639.3920

また，稚内各点のＧＰＳ測量を実施し，稚内レーザー不動点を基準として，解析ソフト GPSuevey
ver.2.2 を使用し，精密暦を用いて網平均計算を行った．解析結果は，稚内標石からの座標差を算出した．

ΔX (m)

2000

稚内
レーザー不動点
稚内標石(H1)
験潮所仮ＢＭ
宇遠内三角点(A1)
宇遠峠三角点(A2)
宇遠内川三角点(A3)
沼の上三角点(A４)

ΔY (m)ΔZ (m)-9.2317-1.7738-3.4855

0.00000.00000.00003567.1895

1633.6615

1675.1003-2.6749

141.7675-87.3139-150.6523

1544.4278-1069.5003

1910.3715

1694.7395

401.0285-1077.3150-2384.8930

586.3900

従って，今回のＧＰＳ測量による稚内標石の稚内レーザー不動点からの座標差は次のとおり．
１９９２年については，光学測量によった．

稚内標石(H1)
year

ΔX(m)

ΔY(m)

ΔZ(m)

1992

10.0255-0.51905.57622000

9.23171.77383.4855

3

SATELLITE LASER RANGING OBSERVATIONSAT THE MARINE GEODETIC CONTROL POINT (WAKKANAI) IN 2000

よって稚内標石の下里レーザー不動点からの基線ベクトル及び基線長は次のとおり．

稚内標石(H1)３‑ ２year

DELTA X (m)DELTA Y (m)DELTA Z (m)Baseline (m)1992299469.2955-920120.6180

1010069.7742

1398765.4412

2000299469.2027-920120.7952

1010069.6565

1398765.4528

稚内各点の海洋測地成果
ここで，海洋測地成果は，ＭＧＣ２０００（epoch.1997.0）（仙石他，2000）を使用する．
海洋測地成果は，下里レーザー不動点を原点座標として相対的に求められた座標値である．
地心座標から世界測地系(WGS‑84)の変換は，準拠楕円体の諸元
ａ=6378137m

１／ｆ=298.257223563

を用い，また，下記のＭＧＣ２０００による原点シフト量より日本測地系に変換して，緯度φ，経度λ，楕円体高Ｈに算出した．
△Ｕ＝ +146.383ｍ△Ｖ＝ -507.298ｍ△Ｗ＝ -680.443ｍ
海洋測地成果ＸＹＺ

ＭＧＣ２０００（ｅｐｏｃｈ．１９９７．０）
下里レーザー不動点
世界測地系（ＷＧＳ−８４）
日本測地系-3822388.3550
緯度φ33°34' 39.69688 "
33°34' 27.53047 "
3699363.5660
経度λ135°56' 13.33936 " 135°56' 23.52787 "
3507573.1170
楕円体高Ｈ
101.618m
63.290m
この成果を基にした稚内各点の海洋測地成果は次のとおり．
ただし，下里及び稚内レーザー観測点の座標を未知数としてグローバル解析した結果を，ＭＧＣ２０００である原点座標に平行移動したときの下里原点座標からの相対座標である．

1
992

稚内
レーザー不動点
稚内
標石
(H1)

Ｘ
Ｙ
Ｚ
Ｘ
ＹＺ

海洋測地成果 ＭＧＣ２０００（ｅｐｏｃｈ．１９９７．０）
世界測地系（ＷＧＳ−８４）
日本測地系-3522929.0850
緯度φ45°23' 09.21127 "45°23' 01.47154 "2779243.4670
経度λ141°43' 48.15946 "
141°44' 02.30100 "4517637.3150
楕円体高Ｈ
92.785 m
13.237 m-3522919.0595
緯度φ45°23' 09.52702 "45°23' 01.78734 "
2779242.9480
経度λ141°43' 47.89276 "
141°44' 02.03430 "4517642.8912
楕円体高Ｈ
91.001 m
11.452 m

4

SATELLITE LASER RANGING OBSERVATIONSAT THE MARINE GEODETIC CONTROL POINT (WAKKANAI) IN 2000

稚内
レーザー
不動点
稚内
標石
(H1)
験潮所
仮ＢＭ
2
000

３‑ ３

宇遠内
三角点
(A1)
宇遠峠
三角点
(A2)
宇遠内川
三角点
(A3)
沼の上
三角点
(A４)

Ｘ
ＹＺ
Ｘ
ＹＺ
Ｘ
Ｙ
Ｚ
Ｘ
Ｙ
Ｚ
Ｘ
Ｙ
Ｚ
Ｘ
ＹＺ
ＸＹＺ

海洋測地成果 ＭＧＣ２０００（ｅｐｏｃｈ．１９９７．０）
世界測地系（ＷＧＳ−８４）
日本測地系-3522928.3840
緯度φ45°23' 09.30412 "45°23' 01.56440 "2779240.9970
経度λ141°43' 48.22864 "
141°44' 02.37019 "4517639.2880
楕円体高Ｈ
92.728 m
13.180 m-3522919.1523
緯度φ45°23' 09.52519 "45°23' 01.78551 "
2779242.7708
経度λ141°43' 47.90180 "
141°44' 02.04333 "
4517642.7735
楕円体高Ｈ
90.891 m
11.342 m-3519351.9628
緯度φ45°24' 28.84697 "
45°24' 21.12257 "
2780876.4323
経度λ141°41' 07.32081 "
141°41' 21.45261 "
4519317.8738
楕円体高Ｈ
28.446 m-51.363 m-3522921.8272
緯度φ45°23' 05.46578 "45°22' 57.72577 "
2779384.5383
経度λ141°43' 42.86183 "141°43' 57.00260 "
4517555.4596
楕円体高Ｈ
91.882 m
12.333 m-3523069.8046
緯度φ45°22' 20.40778 "45°22' 12.66377 "
2780787.1986
経度λ141°42' 56.46667 "
141°43' 10.59990 "
4516573.2733
楕円体高Ｈ
84.735 m
05.190 m-3521008.7808
緯度φ45°23' 29.01203 "45°23' 21.27870 "
2780937.5103
経度λ141°41' 52.33959 "
141°42' 06.47149 "4518043.8020
楕円体高Ｈ
60.724 m-18.968 m-3523996.4673
緯度φ45°23' 37.40574 "45°23' 29.66547 "
2776857.8778
経度λ141°45' 44.65805 "
141°45' 58.81274 "
4518229.1635
楕円体高Ｈ65.480 m-13.979 m

日本測地系の歪みの算出
海洋測地成果（ＭＧＣ２０００）の日本測地系と，国土地理院三角点成果との比較を行い，補正量を算出した．

国土地理院三角点成果
点名
宇遠内三角点(A1)
宇遠峠三角点(A2)
宇遠内川三角点(A3)
沼の上三角点
(A４)

緯度

補正量
経度

標高ΔφΔλΔＨｇ

45°22'57.557 "141°43'

56.743 "65.01 m

0.169

0.260

-52.6845°22'

12.492 "141°43'10.342 "57.94 m

0.172

0.258

-52.7545°23'

21.110 "141°42'06.206 "33.88 m

0.169

0.265

-52.8545°23'

29.493 "141°45'58.561 "38.60 m

0.172

0.252

-52.58

0.170

0.259

-52.71

平均

5SATELLITE LASER RANGING OBSERVATIONSAT THE MARINE GEODETIC CONTROL POINT (WAKKANAI) IN 2000

３‑ ４

レーザー測距観測による稚内の相対運動
レーザー測距観測による下里レーザー不動点を基点として，稚内標石の基線ベクトル，基線長の変化量及び速度ベクトルをそれぞれ求めた．

稚内標石

３‑ ５2000-1992

ｄＸ (m)-0.0928ｄＹ (m)-0.1772

ｄＺ (m)-0.1177ｄＢase(m)0.0117Ｖｈ(mm/y)
26Ａｚ (°)
106

海面絶対 高稚内レーザー不動点におけるレーザー測距観測成果，レーザー不動点と稚内験潮所近傍仮ＢＭでのＧ
ＰＳ観測成果，同仮ＢＭと同験潮所間の水準測量成果及び験潮記録から平均海水面の世界測地系の楕円体高を求める．

（１）稚内験潮所近傍仮ＢＭの海洋測地成果（MGC2000,世界測地系）は，６-２より次のとおり．

仮ＢＭ

year
2000

緯度φ45°24'

経度λ28.84697 "

141°41'

楕円体高Ｈ

07.32081 "

28.446 m（２）平均海面の世界測地系準拠楕円体高仮ＢＭに対する稚内験潮所間の直接水準測量成果と基準測定成果

直接水準測量
2000

基準測定

仮ＢＭ

球分体

錘測基点

測定値

既定値

0.000m0.354m1.364m4.751m4.756m

第一管区海上保安本部調製による潮汐月平均値（稚内）及び稚内常設験潮所基準測定成果表（平成１０年８月調製）より．
年
１ヶ年平均 (m)５ヶ年平均 (m)1995
1.773m1.767m1996
1.741m
1.760m1997
1.759m
1.762m1998
1.738m
1.757m球分体

1999
1.791m
1.760m3.745ｍ（０ｏｆｇ上）

以上から，楕円体高は次のように求める．
Ｈｋ：球分体 ＝（仮ＢＭの楕円体高）＋ （仮ＢＭ〜球分体）

Ｈｍ：平均水面＝

Ｈｋ−球分体（０ofｇ上）＋５ヶ年平均（０ofｇ上）2000

Ｈｋ：球分体28.8006(m)2000
1.775m
1.761m

Ｈｍ：平均水面26.816(m)SATELLITE LASER RANGING OBSERVATIONSAT THE MARINE GEODETIC CONTROL POINT (WAKKANAI) IN 2000

Table 1

２０００年

三角点成果への補正量（平均値）

Coordination
Ｘ ＝ - 3522928.3840 m
TＹ ＝ 2779240.9970 m
TＺ ＝ 4517639.2880 m
T
φH＝ 45°23' 09.52519 "λH＝ 141°43' 47.90180 "
楕円体高＝ 90.891 m
φH＝ 45°23' 01.78551 "λH＝ 141°44' 02.04333 "
楕円体高＝ 11.332m△φ＝ ＋0.170 "△λ＝ ＋0.259 "ジオイド高＝ -52.71ｍ

平均海面高Ｈｍ＝26.816 m

験潮所球分体高Ｈｋ＝28.800m

レーザー不動点

海洋測地成果稚内海洋測地成果

標石

平均海面等の楕円体高7Comments

WGS

TD

補正量は平成 14年国土地理院成果に基づく値
1996 年から 2000年までの験潮記
録の平均による