2017年9月22日
CSIS-S4D 第４回公開シンポジウム「進化する衛星×データ×ビジネス」

北極海航路支援サービスにおける衛星利用株式会社ウェザーニューズ
佐川 玄輝

会社紹介：株式会社ウェザーニューズ

上場市場

1986年6月
東証一部（4825）

本社

千葉市美浜区（幕張）

代表者

草開 千仁

資本金

017億06百万円
145億42百万円（2017年5月期）

創業

連結売上高
社員数
拠点数826人
21カ国34拠点

2

海運向けウェザーサービス● 全世界、常時6000隻以上– 気象・海象情報提供– それら情報に基づくルート推薦・航海管理

3減少する北極海の海氷減少する北極海の海氷

北極海で進む資源開発● 石油・天然ガス・他– 現地調査– プラント建設– 資源輸送北極海周辺の主な開発域（http://www.nordregio.se）6北極海サービス提供実績
2010● 北極海海氷情報提供（１航海）2011● 北極海航路航行支援サービス提供開始

2012
2013
● 数航海／年
2014– 全てトランジット航海

2015
2016

北極海には寄港しない航路としての利用● 約100航海／年– トランジット航海（１割以下）

2017– 北極域資源開発（９割以上） ← 目的地航海

トランジット航海と目的地航海

トランジット航海

目的地航海

目的

コスト削減

資源開発

必要度

低い

高い

期間

夏のみ

通年

海氷

リスク小リスク大

海氷情報のニーズ増加

北極海航路支援サービスの概要
データ
衛星

リスク

海氷

yosモデル
予測

対応策
Go/NG
航行する・しない

Route
Optimization
ルート最適化観測

着氷

Anti-ice
De-ice防氷・除氷

海氷観測衛星の種別

種別

衛星（センサ名）

可視・近赤外! Terra, Aqua (MODIS)! SNPP (VIIRS)" WNISAT-1R

受動マイクロ波" GCOM-W (AMSR2)

合成開口レーダー(SAR)# Sentinel-1

可視衛星による海氷観測（2016年9月2日）

CloudOpen Sea
Ice

Terra/MODIS

可視衛星による海氷観測● 雲の下は観測できない– 北極圏は雲が多く、観測できる日数は限られる
例えば、2016年9月の30日間のうち、(a) 半分以上見える
2日間(b) 一部見える
12日間● 夜間は観測できない– 極夜期は終日不可(c) ほとんど見えない
16日間

WNISAT-1R

サイズ・質量524×524×507mm（突起部含まず）/43kg

搭載主要機器

光学カメラ計6台−可視光3台（パンクロ・緑・赤）−近赤外1台−予備2台
GNSS-R受信システム

撮影画像の地表分解能

400m（近赤外/赤）200m（緑/パンクロ）

打ち上げ日

2017年7月14日

ロケット

ソユーズ射場カザフスタン共和国
バイコヌール宇宙基地

軌道

太陽同期軌道、高度600km
13

WNISAT-1R ファーストライト●aWNISAT-1R ファーストライト
2017-07-24 19:45:36 UTC
北極海 ヴィルキツキ海峡周辺

別の衛星との比較
WNISAT-1R

MODIS/Terra

2017/7/24 19:45 UTC

2017/7/24 12:10 UTC● 撮影時間によって、可視度が大きく異なる– 複数衛星による高頻度観測が有効受動マイクロ波（AMSR2）解析値

AMSR2による海氷厚さ解析

AMSR2* satellite
microwave emission(6GHz, 36GHz)IJIS algorithm(Krishfield et al, 2014)

Ice thickness

2–c. Ice thickness algorithm(1) Polarization ratio (PR)Open water

T36V − T36 H
PR36 =
T36V + T36 H(2) Gradient ratio(GR)GR06−36 =T06V − T36V
T06V + T36V

Multi year ice(3) PR, GR → Ice thickness (h)Krishfield et al, 2014)" PR − 0.0019%++ 2.34 exp $ − 36+ 0.085', GR06−36 ≥ −0.025#&0.083h=*+ 0.162 + 0.244 exp −20.79GR
GR06−36 < 0.025(06−36 ),+,受動マイクロ波による海氷観測の利点● 広範囲で観測可能● 雲域・夜間でも観測可能● 密接度・厚さが自動解析可能

受動マイクロ波による海氷観測受動マイクロ波による海氷観測の欠点● 海氷が検出されないことがある
海氷としては軽微でも、船にとっては深刻
2016/9/16 ラプテフ海 AMSR2密接度
2016/9/16 船からの写真

合成開口レーダーによる海氷観測● 雲域・夜間でも観測可能
KotelnyIsland22

合成開口レーダーによる海氷観測● 船が見えるほどに高解像– 反面、観測範囲は限られる

I/B TAYMYR

23

合成開口レーダーの欠点● 高解像度である反面、観測範囲が狭い● 定量的な解析が難しい
2017/8/22 〜 8/26（5日間）北極海ロシア沿岸域 合成画像
78°N

76°N

74°N

72°N

70°N

68°N

66°N

60°E

70°E

80°E

90°E

100°E

110°E

120°E

130°E

140°E

150°E

160°E

170°E

180°

170°E

海氷観測衛星の利点・欠点

種別

解像度

解析手法

観測範囲

受動
マイクロ波

低◯自動

◯広い

主に手動

狭い
（雲の影響）

主に手動

狭い（高解像の為）可視・近赤外
合成開口
レーダー
(SAR)

高◯超高

利点・欠点を認識し、複合的に用いることが必要

海氷予測フローIce chart

Weather data

AMSR2 / MODIS / (WNISAT)AARIWind / Air temp. / ...

Ice analysis
Ice concentration / Thickness

Thermodynamics

・Drift by wind・Drift by current
・Ice interaction (Compression)・Deformation (Ridging)・Melting・Freezing・Thickening
・Thinning

Ice concentration / Thickness / Velocity / Compression

Forecast

Ice forecast

ModelDynamics

Data Analysis

Satellite data海氷予測に必要な衛星データの条件● 空間的欠損が無いこと● 定常的（毎日）得られること● 密接度、厚さが得られること● 十分な空間解像度があること● 海氷の検出漏れがないこと

マイクロ波衛星
可視・SAR衛星

まとめ● 北極海航路支援のための衛星利用– 航行に必要な海氷情報を得るために、種々の衛星の利点・欠点を理解し、組み合わせて利用することが重要– 得られた海氷実況データから、数値モデルを用いて予測を行い、航行に伴うリスクを分析することで、意思決定支援が可能