LAGUNA（汽水域研究）10，73〜86 頁（2003 年 3 月）
LAGUNA 10，p.73−86（2003）

高分解能航空機搭載合成開口レーダによる汽水域観測：初期解析結果
古津年章1・池内伸行1・市川啓祐1・下舞豊志1
作野裕司2・中山大介3・高安克巳3
High-resolution airborne SAR observation ofa coastal lagoon environment: preliminary results
Toshiaki Kozu1, Nobuyuki Ikeuchi1, Keisuke Ichikawa1, Toyoshi Shimomai1,
Yuji Sakuno2, Daisuke Nakayama3 and Katsumi Takayasu3

Abstract: High-resolution airborne SAR observations were conducted over Lakes Shinji andNakaumi area in 2001 and 2002 using the CRL／NASDA’s “pi-SAR” that has the capability fora simultaneous dualfrequency（L-band and X-band）and multi-polarization observation.
Coupled with the pi-SAR survey, extensive in situ field measurement were also made in orderto detailed analyses of pi-SAR images and back-scattering coefficients（σ0）. The preliminary
analyse revealed that the SAR images L- and X-bands have somewhat different signatures
suggesting that the X-band backscatter rapidly responds to fine structure of atmosphericturbulence as well as “average” wind field. Flow-like dark signatures are also found, suggesting
the capabilities of SAR in detecting the surface slick and water flow patterns. Incidence angle,
frequency and polarization dependences ofσ0 obtained from the pi-SAR are also studied. The
results indicate the potential of the SAR for high-resolution wind field mapping as well as thenecessity of more detailed studies of wind-water surface interactions and surface wave spectra
in coastal lagoon areas where water bodies are small and surrounded by land.
Key words: airborne sensor, Synthetic Aperture Radar（SAR）, coastal lagoon, normalized
radar cross-section

1．ま え が きに左右され，また可視・近赤外域のリモートセンシ
ングは太陽光の散乱を利用するため，観測時間帯が日中に限定されるという問題がある．特に季節に依っては，曇天のためほとんど観測ができない状況も生じ得る．そのため，近年マイクロ波センサ，特に汽水域のような狭い水域において，現在のところ使用可能な高い空間分解能を持つ唯一の衛星搭載マ
イクロ波センサである合成開口レーダ（SAR）を用い

汽水域環境の広域かつ迅速な把握において，リ
モートセンシングの重要性が認識されつつある．これまで衛星搭載可視〜熱赤外分光放射計により，ク
ロロフィル a，濁度，水温などの 2 次元マッピングの可 能 性 が 示 さ れ て い る（作 野，2000；作 野 ほ か，
2002；山本ほか，2002）．しかし光学センサは，天候

1
2
3

島根大学総合理工学部 Interdisciplinary Faculty of Science and Engineering, Shimane University, Matsue, 690-8504, Japan
広島大学大学院工学研究科 Graduate School of Engineering, Hiroshima University, Higashihiroshima, 739-8527, Japan
島根大学汽水域研究センター Research Center for Coastal Lagoon Environments, Shimane University, Matsue, 690-8504, Japan

73

74

古津年章・池内伸行・市川啓祐・下舞豊志・作野裕司・中山大介・高安克巳

表 1．pi-SAR の主要諸元（CRL, 2002 a）．
Table 1. Major engineering parameters of pi-SAR（CRL, 2002 a）.
X ࡃࡦ࠼ SAR㗄⋡L ࡃࡦ࠼ SAR๟ᵄᢙ

9.55 GHz

1.27 GHz࡟ࡦࠫᣇะಽ⸃⢻1.5 m/3 m

3 m/5 m /10 m/20 m (Variable)ࠕࠫࡑࠬᣇะಽ⸃⢻1.5 m (4-look Processing)

3 m (4-look Processing)㔀㖸࡟ࡌ࡞╬ଔ NRCS

-40 dB એਅ-40 dB એਅSN Ყ

10 dB એ਄10 dB એ਄Polarimetry ૏⋧♖ᐲ

HH/HV/VV/VH

౉኿ⷺ

10-75 deg.

5 deg.એਅ

HH/HV/VV/VH
20-60 deg.

5 deg. એਅ

NRCS ᷹ቯ♖ᐲ

0.5 dB એਅ

0.5dB એਅࠕࡦ࠹࠽ࠨࠗ࠭

105 cm (L) 㫏 19 cm (W)155 cm (L) 㫏 65 cm (W)ࠕࡦ࠹࠽࠲ࠗࡊ

Slotted Waveguide Array

Microstrip Patch Arrayࡇ࡯ࠢㅍା㔚ജ

8.3 kW

3.5 kWㅍାࡄ࡞ࠬ㐳

10 microsec.

10 microsec.

図 1．pi-SAR の外観（左は pi-SAR を搭載した航空機，右はアンテナ部の拡大写真）．
Fig. 1. Picture of Gulf stream II airplane carrying the pi-SAR（left）and pi-SAR antenna（right）.

たリモートセンシングの使用可能性が研究されてきた．その結果，高分解能の風速分布推定の可能性が示唆されている（Ichikawa et al., 2002；市川，2003）．
従来の宍道湖・中海リモートセンシングの研究
は，Matsunaga et al.
（1999）による航空機搭載多波長分光計観測を除いて，全て衛星搭載センサを用いたものであった．航空機観測は，研究段階ではコスト面で実施が困難な面はあるが，衛星センサに比べて多波長・高空間分解能など高性能の観測が可能なため，リモートセンシング技術開発の上で貴重な情報を提供し得る．また実用段階では，衛星観測と比較して観測日時や場所の柔軟性・機動性，および研究段階と同様センサ自体の高性能化による高精度観測などの利点を有する．
このような観点から，我々は 2001 年および 2002
年の計 2 回，独立行政法人通信総合研究所（CRL）および宇宙開発事業団（NASDA）の協力を得て，これらの機関が所有する多偏波・干渉計型合成開口レーダ（pi-SAR）に よ る 汽 水 域 観 測 を 実 施 し た（市 川他，2002; Kozu et al., 2002）．pi-SAR の外観と主要諸元 を そ れ ぞ れ 図 1 お よ び 表 1（CRL, 2002 a）に 示
す．pi-SAR は，2 周波（L バンド；1.27 GHz，X バン
ド；9.55 GHz）かつ垂直偏波（V）および水平偏波（H）の送信が交互に，また垂直・水平偏波の受信は同時に行える多偏波 SAR であり，更に X バンドでは 2
台のアンテナを搭載することによる干渉計機能を有する．多偏波観測機能を具体的に示すと，H 送信・
H 受信（HH）および H 送信・V 受信（HV）の組と V
送信・V 受信（VV）および V 送信・H 受信（VH）の組がそれぞれ同時に，HH／HV の組と VV／VH の組が交互に観測できることになる．また空間分解能は，衛星搭載 SAR（10〜20 m）に比べて極めて高く（X
バンド；1.5 m，L バンド；3 m），汽水域のような狭い水域では，水面の微細構造を詳細に把握するのに有利である．
一方 pi-SAR は，衛星搭載 SAR や，風向・風速（まとめて風ベクトルと呼ぶ）測定用マイクロ波散乱計（古濱他，1986）の空間分解能（数十 km）に比べて極高分解能航空機搭載合成開口レーダによる汽水域観測：初期解析結果

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ਛᶏ SN (NA5811, NA5811E)

NA5811E
NA5813E
SNA6207E

SHI5812SHI5813
SHI6208W
SSI6207W

ባ㆏ḓ NS (SHI5812, SHI5812E)
Shinjiko NS (SHI6208W)
ባ㆏ḓ WE (SHI5813,SHI5813E, NA5813, NA5813E)
Shinjiko Nakaumi (SSI6207W, SSI6207E, SNA6207E)

図 2．実験時のフライトコース（矢印）と解析に使用した映像領域の概略．フライト
コースは実験 1 と実験 2 でほぼ同じ（ただし，実験 2 では中海 SN は実施せず）．
Fig. 2. Outline of pi-SAR flight course（arrow）and imaged areas used in the present analysis.
Note that the Nakaumi SN flight was conducted only in Experiment 1（Nov. 10, 2001）.

めて狭い水域からの散乱波を受信するため，主に水面の「粗さ」
によって決定される散乱係数の時空間変動特性が従来の広い水面からの後方散乱を受信するセンサと異なる可能性も否定できない．
一般に，SAR のような斜め入射における後方散乱係 数（Normalized Radar Cross-Section; NRCS）は，水面直上での乱流によると水との摩擦によって生じる
風波によるブラッグ散乱によって決まると考えられる（古濱他，1986）．水面直上に風の空間的乱れ（乱流）があると，空間的にランダムな圧力変動やせん
断応力が水面高の微小な乱れを発生させる．水面高の乱れに対して風の水平成分が更に水面の乱れを促進させる役割を果たすことによって風波が発達す
る．直接励起される水面波は大気の乱れのスケールに対応した波長を持つものであるが，風と波の相互作用の非線形性によって，他の水面波成分も次第に発達してくると考えられる（鳥羽，1996）．上述のメ
カニズムから，（i）風波の発生・発達には，水の密度，摩擦力，粘性などの物理的特性が関係すること，（ii）風波エネルギーの 2 次元スペクトルは，風向との相対角に依存すること，（iii）水面流や油などによる水面汚染は風と水面の相互作用，すなわち風波の発生・発達度を変化させる要因となること，などの性質が理論的に，あるいは実験的に明らかにされている（増子，1989；鳥羽，1996；古津他，1996）．航空機搭載 SAR が 高 空 間 分 解 能 で あ る こ と は，風波，水流，水面汚染などの 2 次元構造を詳細に観測できる可能性を持つことを意味している．
本論文では，上に述べた pi-SAR 観測実験の概要をまとめるとともに，本センサで得られた SAR 映像
や NRCS の 周 波 数，偏 波，入 射 角 特 性 な ど を 示
し，これまでの海洋における観測結果や波浪スペク
トルモデルなどと比較する．これらをもとに，高分
解能 SAR による汽水域観測の特徴や今後の研究課
題について議論する．

2．観測実験概要
2.1 pi-SAR 飛行および観測諸元
観測実験は，2001 年 11 月 10 日（実験 1）および2002 年 9 月 12 日（実験 2）の 2 回行われた．表 2 に，観測実験の概要をまとめて示す．また図 2 に，piSAR の飛行コース概略と 本 論 文 で 使 用 す る 映 像（シーン）領域を示す．付録 1 には，今回の解析に使用したシーンの詳細をまとめる．飛行コース決定の基本的考え方は，映像および NRCS の方位角特性を取得するために，同一領域を 90 度異なる方位角で 2回観測することであるが，実験 2 では飛行時間の関係で中海の観測は 1 方向のみで行われた．また実験
1 では pi-SAR のアンテナビーム中心オフナディア角
は入射角 48 度，実験 2 では 52 度となるように設定された．なお入射角とは，映像の各点における鉛直方向と電波入射方向のなす角と定義され，航空機観測の場合，SAR 送信波のオフナディア角（航空機における鉛直方向と電波の発射方向のなす角）にほぼ等しい．アンテナビーム中心オフナディア角を除くと，実験 1 および実験 2 における SAR 観測諸元は同一である．SAR データとして取得された領域のう古津年章・池内伸行・市川啓祐・下舞豊志・作野裕司・中山大介・高安克巳

76

表 2．pi-SAR 同期観測実験概要．
Table 2. Outline of pi-SAR and simultaneous in situ observations.

2001 ᐕ 11 ᦬ 10 ᣣ㧔ታ㛎㧝㧕
䊌䉴⻉ర
SAR
䊌䉴ฬ

䊂䊷䉺ขᓧ
ᤨೞ(JST)ਛᶏ SN

14:06 - 14:10

ባ㆏ḓ NS

14:18 - 14:22

ባ㆏ḓ WE

14:34 - 14:40⃻႐᷹ⷰ㗄⋡

ዊဳ⦁⥾ 2 㓲ࠍ૶ߞߡ㧘ባ㆏ḓ࡮ਛᶏߩ᳓⾰㧔Ộᐲ㧘SS㧘ࠢࡠࡠࡈࠖ࡞ a㧘䊂䊷䉺ขᓧ⥶ⓨᯏ૏⟎

Lon/Lat (deg:min)
133:25.37 / 35:08.30 133:17.78 / 35:43.39
132:42.72/ 35:43.095 132:50.31/ 35:08.00
132:32.39 / 35:15.17 133:32.61 / 35:23.83

㘧ⴕᣇะ
䋨⌀ᣇ૏䋩

䍏䍻䍡䍣ਛᔃ䍓䍪䍣
䍡䍼䍆䍏ⷺ

⥶ⓨᯏ
㜞ᐲ

-11.4 deg

48 deg12.16 km

169.4 deg

48 deg12.19 km77.7 deg

48 deg12.20 kmㅘ᣿ᐲ╬㧕෸߮᳇⽎᷹ⷰࠍⴕ߁‫ߚ߹ޕ‬ḓጯߢ㘑ࡌࠢ࠻࡞ߩ᷹ቯࠍⴕ߁㧚
2002 ᐕ 9 ᦬ 12 ᣣ㧔ታ㛎 2㧕
䊌䉴⻉ర
SAR
䊌䉴ฬ
Shinjiko_
Nakaumi䊂䊷䉺ขᓧᤨೞ(JST)
12:46 - 12:52

䊂䊷䉺ขᓧ⥶ⓨᯏ૏⟎

Lon/Lat (deg:min)
132:32.39 / 35:15.17 133:32.61 / 35:23.83
132:42.72 / 35:43.095 -

㘧ⴕᣇะ
䋨⌀ᣇ૏䋩

䍏䍻䍡䍣ਛᔃ䍓䍪䍣
䍡䍼䍆䍏ⷺ

⥶ⓨᯏ
㜞ᐲ

79.6 deg

52 deg12.71 km

169.8 deg

52 deg12.78 kmShinjiko_NS

13:06 - 13:09⃻႐᷹ⷰ㗄⋡

ዊဳ⦁⥾ 2 㓲ࠍ૶ߞߡ㧘ባ㆏ḓ࡮ਛᶏߩ᳓⾰㧔Ộᐲ㧘SS㧘ࠢࡠࡠࡈࠖ࡞ a㧘

132:49.56 / 35:11.51

ㅘ᣿ᐲ╬㧕෸߮᳇⽎᷹ⷰࠍⴕ߁‫ߚ߹ޕ‬ḓጯߢ㘑ࡌࠢ࠻࡞ߩ᷹ቯࠍⴕ߁㧚ち，図 2 に示す 6 km×6 km のシーンを用いて，SAR
映像および NRCS（σ0）の諸特性を解析した．デジタ
ル値（DN ）から NRCS（σ0dB ;σ0 の dB 単位表現）への換算には次式を用いた．
（1 a）
X-band HH:σ0dB＝20＊log 10 DN −4.3
X-band VV:σ0dB＝20＊log 10 DN −4.5
（1 b）
0
＊
L-band HH:σ dB＝20 log 10 DN ＋4.7
（2 a）
0
＊
L-band VV:σ dB＝20 log 10 DN ＋5.2
（2 b）
上記は CRL で用いられている SAR 処理システム（NEC-SAR）による DN に対する校正式である（CRL,
2002 b）．なお参考のため NASDA で開発されたデー
タ処理システム（sigma-SAR）による DN から島田
（2002）による換算式
L-band:σ0dB＝20＊log 10 DN −71（3）で導出したσ0 との比較を行ったが，NEC-SAR／CRL
1

校正式を使用した方がσ0 が 2〜3 dB 大きかった1．本
論文では，議論の一貫性を保つため「NEC-SAR／CRL
0
校正式」によるσ dB を使用する．
2.2 現場観測
観測日には，2 隻の小型船舶を用い，水質および気象データを 18 地点（実験 1）あるいは 8 地点（2002年）で取得した．また湖岸では風速計を用いて湖岸における風ベクトルを 9 地点（実験 1）
，7 地点
（実験
2）で測定した．更に，定常観測データとして，気象庁の出雲空港および美保空港出張所，国土交通省の宍道湖および中海湖心の観測タワーの測定値を使用した．これらのデータを付録 2 にまとめる．これらのデータより作成した現場風ベクトルマップを図 3に示す．実験 1 においては，宍道湖，中海とも概ね
北東の風 5〜7 m／s，また実験 2 においては，概ね宍NEC-SAR からの DN と sigma-SAR からの DN は異なることに注意されたい．

高分解能航空機搭載合成開口レーダによる汽水域観測：初期解析結果

77䃂䇭㩿᫪ጊႇ㒐㪀㪑㪋㪅㪇㩿㪸㪀㩷㪉㪇㪇㪈 ᐕ 㪈㪈 ᦬ 㪈㪇 ᣣ㩷䋨ታ㛎䋱䋩㩷

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㪟㪡㪈

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䋨᧻ᳯᏒ䋩

㪥㪬㪇㪈㪄㪈
䃂㩿ᄢᩮፉർ㪀㪑㪌㪅㪎
㪎㪅㪉
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㪥㪬㪉
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㪥㪬㪊㪌㪅㪍 䃂㩿ਅᗧ᧲㪀㪥㪬㪈䃂㩿㘵᪸Ꮉᴡญ㪀㪑㪎㪅㪌䃂㩿☨ሶ䃂᷼㪀㪑㪋㪅㪉
㩿ᕺਫፉ↸㪀㪑㪋㪅㪊㶎න૏䈲䈜䈼䈩㩷㪲㫄㪆㫊㪴㶎ਛᶏ䈱⸘᷹ὐ䈲㕍䈱ਃⷺ䈪㘑ะ䈱䉂䇯䋨㘑ㅦ䊂䊷䉺ᰳ᷹䋩㸡䇭ർ㩿㪹㪀㩷㪉㪇㪇㪉 ᐕ 㪐 ᦬ 㪈㪉 ᣣ㩷䋨ታ㛎䋲䋩㩷

㩿㪌㫂㫄㬍㪌㫂㫄㪀
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㩷㩷㩷㪋㪅㪈

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㪥㪉㪑㩷 㪉㪅㪎

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䃂 㪪㪉㪑

㩷㩷㩷 㪋㪅㪐䇭㩷 㪊㪅㪇䃂 㪪㪊㪑 㪊㪅㪊䃂㩿᧪ଂ㪀㪑㩷㪉㪅㪊㪌㪅㪎䃂䃂㩿᧻ᳯ᷼㪀㪑
㩷㩷㩷㪊㪅㪋䃂 㪥㪊 㪑 䃂㪥㪋㪑 㪋㪅㪐㩷 㪋㪅㪐 㪉㪅㪎䃂㩿ਅᗧ᧲㪀㪑㪌㪅㪋ቯᏱ᷹ⷰὐ㩿㘑ㅦ䈲ᢳ૕㪀㶎න૏䈲䈜䈼䈩㩷㪲㫄㪆㫊㪴㪊㪅㪈

図 3．同期観測実験における現場データ取得地点と測定された風ベクトル概略．
Fig. 3. Location of in situ observation points and outline of wind vectors observed.

道湖では北北東の風，中海は東北東の風ともに約
3〜5 m／s であった．

3．SAR 映像の特徴
実験 1 および実験 2 における宍道湖西部（SHI 5812
および SHI 6208 W）の映像をそれぞれ図 4（a），（b）
に示す．これらの図から，L バンド映像は湖面全体が一様で，特徴的な シグナチャ 2 はほとんどみられないのに対し，X バンド映像には湖面を雲が覆ったようなシグナチャがみられることがわかる．更に
実験 2 では，L バンド，X バンドともに多くの 筋状
シグナチャ が存在していることが分かる．そのう
ちの 2 本は出雲空港滑走路を挟む五右衛門川と新建

2

川からの何らかの風波発達を抑える物質の流出とも考えられる．X バンドの映像には実験 1 と同様 雲状シグナチャ も表れている．
これらのシグナチャの原因は特定できていないが，湖面直上の乱流構造や湖面の汚染分布などを反映している可能性がある．

4．後方散乱係数（NRCS）の諸特性
4.1 NRCS の一般的特性
斜め入射時（入射角θ）の水面からのマイクロ波（波長λ）の NRCS（σ0）は，ブラッグ散乱条件：

Λ ＝λ／（2 sinθ）（4）を満たす波長（Λ ）の水面波の強度によって決定さ

本論文では シグナチャ とは，風に応答する短波長水面波によるとみられる比較的一様な映像濃淡とは異なる特異な濃淡パターンと定義する（市川，2003）．

78

古津年章・池内伸行・市川啓祐・下舞豊志・作野裕司・中山大介・高安克巳(a) SHI5812 (Experiment 1, Nov. 10, 2001)

Flight course

L-HH

L-VV

X-HH

X-VV

(b) SHI6208W (Experiment 2, Sept. 12, 2002)

Flight course

L-HH

L-VV

X-HH

X-VV

図 4．取得された pi-SAR 映像例．
（a）実験 1，（b）実験 2，共に宍道湖西部．
（映像輝度は NRCS の対数に比例．輝度値は任意．）．
Fig. 4. Examples of pi-SAR images, Western part of Lake Shinji obtained in Experiment 1（a）and Experiment 2（b）
（Note:.
Image brightness is proportional to the logarithm of NRCS, but the absolute brightness is arbitrary.）高分解能航空機搭載合成開口レーダによる汽水域観測：初期解析結果

れる（Ulaby et al., 1982）．これはλに比べて十分小さ
い波高と，
λと同程度のスケールの水平方向乱れ構
造を持つ水面における電磁界の境界値問題を，摂動法によって近似的に解き，後方散乱電磁界を求めた結果である．その結果，電磁波の波数を k（＝2π／λ），水面波高の分散を s2 として
2
0
σ（θ
，
φ）＝8 k4cos4θ│αpp│ s 2W（K ，φ） （5）
で表せる（Ulaby et al., 1982）．ここで，K は水面波の波数（＝2π／ Λ ），φは風向からの相対方位角（向かい風方向への電波入射時にφ＝0），W（K ，φ）
は水面波の規格化 2 次元波浪スペクトルである．またαpp（pp は偏波を表す指標）は，水の複素比誘電率ε（＝rε’r−jε”r）により次式で表せる．
αHH＝

cosθ− εr−sin2θ
cosθ＋ εr−sin2θαVV＝(εr−1)（6 a）

sin2θ−εr(1＋sin2θ）2（εr cosθ＋ εr−sin2θ）（6 b）

なお，式 5 にある波浪スペクトル強度 s 2W（K，φ）
は，
式 4 の Bragg 散乱条件を満たす Λ に対応するものである．式 5 および式 6 から以下のことがわかる．
（i）σ0 は波浪スペクトル強度に比例する．これが風速および方位角依存性を持てば，それを利用してσ0から風ベクトル推定が可能となる．
（ii）σ0 の入射角特性は，cos4θ,｜αpp｜お よ び Bragg
条件のθ依存性によって決まる．主に cos4θの効果により，σ0 は入射角とともに減少する．
（iii）σ0 の偏波依存性は｜αHH｜と｜αVV｜の違いによって決まる．一般に VV 偏波のσ0 が大きく，その差は入射角と共に増加する．X バンドでは入射角 45 度で5 dB 以上の差になる．
（iv）σ0 の周波数依存性は，k（レーダ周波数の 4 乗に比例して増加）と Bragg 散乱に寄与する波浪スペク
トル強度（通常レーダ周波数の増加とともに減少）の積によってほぼ決まる．これらに比べて，誘電率に関係する項｜αpp｜の周波数依存性は小さい．
Bragg 散乱に寄与する短波長の海洋波浪スペクト
ルについては，マイクロ波レーダによる海洋観測の研究が盛んになってから精力的に研究が行われ，これまでの散乱計観測などを元に，海上風速・方位角をパラメータに取り込んだ実験式が提案されている（Fung and Lee, 1982）．
σ0 の計算では，長波長（数 m以上）の重力波にマイクロ波 Bragg 散乱に寄与する数 cm 程度の短波長波が重畳しているとする 2 ス
ケール モデルを用いて，長波長重力波による局所的な入射角変化を考慮した数値計算が行われ，概ね79

観測値と矛盾しない結果が得られている（Fung andLee, 1982; Ulaby et al., 1986）．
汽水域のような閉鎖水域でも，水上風によって励起される短波長波が存在することは確かであり，それに応答するマイクロ波レーダによる風速・風向推定は基本的には可能であると考えられる．しかし吹送距離が短く，岸の影響が無視できないと考えられる閉鎖水域では，波浪スペクトルが海洋と異なることは十分予想できる．
4.2 平均化によるフェージング雑音の軽減
ランダムに分布する物体からのレーダ受信信号強度は，通常個々の散乱体からの電界の相互干渉のために大きな変動（フェージング）を生じる（Ulaby etal., 1982）．SAR 映像上ではいわゆる ゴマ塩ノイズ
として現われる．これはσ0 測定における主なランダ
ム誤差要因となる．この誤差を軽減するためには統計的に独立とみなせるデータを平均する必要があり，通常 SAR では空間的な平均（マルチルック処理）が行われる．表 1 に示した空間分解能は既に 4 個のデータを空間的に平均した後の値である．ここではσ0 を更に精度よく測定するため，アジマス方向（航空機の進行方向に平行）に 10 ピクセル，レンジ方向（航空機の進行方向に直交）に 10 ピクセルの平均を行っている．表 1 の空間分解能を考慮すると約 300
個の独立サンプルを平均したことになる．Rayleigh
フェージングを仮定すると，ランダム誤差の標準偏差は 0.3 dB 以下になると考えられる（岡本，1999）．
平均の結果，空間分解能は X バンドで 13 m，L バン
ドで 26 m 程度になっている．
4.3 pi-SAR で観測された NRCS 特性
実験 1 および 2 で観測された宍道湖西部（図 4）のpi-SAR 映像のうち，映像の中心付近からレンジ方向（東西）に沿った線上のデータを用いて求めたσ0 の入射角特性を図 5 に示す．但し図 5（a）の L バンド入射角特性と同図（b）の X バンド入射角特性では，南北方向に数 100 m ずれた位置のデータであり，詳細
なσ0 増減に関して（a）と（b）の比較はできないことに注意されたい．
他の領域や中海についても調べた結果，以下のことが明らかになった．
（i）
図 5 にも示されるように，σ0 は大略入射角とともに減少する．しかし必ずしも一様に減少するのではなく，入射角の増加に対してσ0 が緩やかな（1〜2 kmの空間スケール）増減がみられる場合もある．これは湖面上における風速場の変化を反映しているものと思われる．しかし湖岸に近いところで X バンドと

古津年章・池内伸行・市川啓祐・下舞豊志・作野裕司・中山大介・高安克巳

80
SHI6208L_VV

SHI6208L_HH

SHI5812L_VV-20

SHI5812L_HH

Masuko et al.(1986), UP wind, 7-8 m/s

VV, Exp.2-10

VV, Exp.1-20-30

HH, Exp.2
HH, Exp.1-40(a) L band

-50
40

42

44

46

48

50

HH NRCS@45deg (dB)

Sigma^0 [dB]0-25pi-SAR ታ㛎㧝, ߶߷ UP wind, 5-7 m/s-30

Fung and Lee (1982), “average” wind direction
U10: Wind speed at 10 m above water surface-35

Incidence angle q [deg.]
SHI6208WX_VV

Sigma^0 [dB]0

SHI6208WX_HH

SHI5812X_VV

U10=5.6m/s
SHI5812X_HH-401(b) X band

-10

VV, Exp.1

HH, Exp.1

-20

-50

VV, Exp.2
HH, Exp.2

40

42

44

46

48

3

5
7
Frequency (GHz)911

図 6．入射角 45 度における NRCS の周波数特性：観測値と海洋モデル値の比較．
Fig. 6. Frequency dependence of NRCS values at 45degree incidence: Comparison between observations andsea spectrum model results.

-30
-40

U10=6.9m/s

50Incidence angle q [deg.]

図 5．NRCS の入射角特性例．
（宍道湖西側，実験
1 および 2 の比較）．
Fig. 5. Example of incidence angle dependence of
NRCS.（Western part of Lake Shinji, the results from
Experiments 1 and 2 are compared）.

L バンドのσ0 入射角特性が大きく異なっている（特に実験 1）のは，後方散乱に寄与する水面波の水上風への応答速度の違いに加えて，湖岸に近い領域と湖心では一定風速場でも波浪スペクトル自体が異なるという可能性もあり，今後更に検討が必要である．
（ii）実験 2 における X バンドのσ0 入射角特性（44度付近）には，図 4（b）にみられる 筋状シグナチャ
によるステップ状のσ0 低下が存在する．
（iii）
VV 偏波と HH 偏波を比較すると，VV 偏波のσ0が 5〜10 dB 程 度 HH 偏 波 よ り 大 き い．こ れ は 5.1に示したσ0 の偏波依存性と矛盾しない結果で ある．湖上風速への応答など，目的の物理量検出感度に偏波依存性が少なければ，感度の点では VV 偏波を用いた方が有利と言える．
（iv）海洋における波浪スペクトルと汽水域の波浪ス
ペクトルを比較するため，Fung and Lee（1982）らの提案した海洋波浪スペクトルモデルを用い，5.1 に示した摂動法によって求めたσ0 の値（以下 海洋モ
デル計算値 と呼ぶ）
を，今回の観測結果と比較した結果を図 6 に示す．図中，海洋モデル計算値はσ0の方位角依存性を平均したものであり，X バンドについては観測値（ほぼ向かい風；Up-wind）よりも2〜3 dB 低い値が妥当と考えられることを考慮されたい．この図から，X バンドについては海洋モデル
計算値，今回の観測結果および Masuko et al.
（1986）
による海洋上の観測結果は相互に矛盾しない結果であることがわかる．これに対し L バンドでは，piSAR からσ0 を求める際の校正精度やσ0 の方位角依存性を考慮しても，今回の観測値の方が 6〜8 dB 程度大きい結果となった．市川（2003）
による L バンド
衛星搭載 SAR により求められた宍道湖・中海のσ0も今回の観測結果と同程度である．これらの結果は十数 cm の波長を持つ水面波あるいはそれ以上の長波長領域において，汽水域の波浪スペクトルが海洋とは異なることを示唆している．
（v）実験 1 と実験 2 における風速は，前者が 5〜7
m／s，後者が 3〜5 m／s であった．この差によるσ0の変化は，湖面上の場所により異なり，更に詳細解析が必要であるが，図 5 に示すように，X バンドでは全般に実験 1 の方が高く，場所によっては 10 dB
以上もの差が見出された．一方 L バンドにおいては，実験 1 と実験 2 でσ0 に大きな差は認められなかった．これは X バンドにおける NRCS が風速変化
に対して感度がよく，L バンドでは悪いことを示唆しており，海洋モデル計算結果や汽水域の衛星搭載
SAR 観測結果（市川，2003）と矛盾しない．しかし風
0速の違いによるσ 値の変化は，Masuko et al.
（1986）の結果に比べ，2 倍以上であり，今回の観測時における風速場の時空間変動や，低風速下における風波の生成について更に詳細な検討が必要と思われる．

高分解能航空機搭載合成開口レーダによる汽水域観測：初期解析結果

5．む

す

び

高分解能航空機搭載 SAR による汽水域環境観測の可能性を検討するため，2001 年および 2002 年に
pi-SAR による観測実験を実施した．本論文では，観測実験の内容や取得データの詳細をまとめるとともに，SAR 映像や NRCS 特性に関する初期解析結果を示した．
SAR 映像の定性的解析に加え，斜め入射の場合のマイクロ波帯での NRCS が風波からの Bragg 散乱によることを考慮して，今回は主な研究テーマとしてNRCS と風ベクトルの関係を調べることとした．そのため現場観測も風ベクトルを中心として実施した．
2 回の実験で取得された pi-SAR 映像からは，周波数による シグナチャ の違いが明確に現われた．特に 雲状シグナチャ はこれまでの衛星搭載 SAR では検出されなかった特徴である．その原因究明や関連物理現象解析への応用は今後の興味ある課題と言える．また 筋状シグナチャ は，衛星搭載 SAR でも現われていた現象であるが，今回の実験ではこのシグナチャについて，周波数および偏波依存性が得られているので，今後詳細解析をすすめることで，シグナチャの成因などとの関連がつけられる可能性もある．
NRCS の入射角および偏波依存性については，これまでの海洋モデル計算値，海洋におけるレーダ観
測値，汽水域における衛星搭載 SAR 観測値と概ね矛
盾しない結果が得られた．しかし，X バンドと L
バンドの NRCS 比較およびその空間分布の解析から，波浪スペクトルが汽水域の「場所」に依存する可能性，汽水域と海洋における十数 cm 程度の波長域でのスペクトル強度の違いなどが示唆された．今後，NRCS と現場観測風ベクトルの関連づけにおいて，風ベクトル観測値の時空間変動を考慮した比較が必要と思われる．更に，実験時の現場観測で得られている多くの水質データ（作野他，2002）と SAR
映像や筋状シグナチャとの関連についても今後検討が必要である．

謝辞本研究の推進に関し，ご教示頂いている国立環境研究所松永恒雄主任研究官，広島大学陸田秀実助
手，通信総合研究所（CRL）
pi-SAR グループ各位，宇宙開発事業団島田政信主任開発部員に深謝する．観81

測実験実施にあたり，松江土建ñ環境部各位に多大な協力を頂いた．実験実施にはまた島根大学汽水域研究センター各位並びに広島大学工学部および島根大学総合理工学部学生諸氏の協力を得た．
pi-SAR 観測およびデータ処理は，通信総合研究所
および宇宙開発事業団により行われ，幾何補正・ラ
ジオメトリック補正済みデータが島根大学に提供されたものである．また気象および水質データは，国土交通省出雲工事事務所並びに気象庁出雲空港および美保空港出張所から提供を受けたものである．

参

考

文

献

CRL
（2002 a）
http: //www2.crl.go.jp/dk/c215/PI-SAR/J/.
CRL（2002 b）http://www2.crl.go.jp/dk/c215/PI-SAR/J/
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82

古津年章・池内伸行・市川啓祐・下舞豊志・作野裕司・中山大介・高安克巳

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高分解能航空機搭載合成開口レーダによる汽水域観測：初期解析結果

83

付録 1．取得された X バンド pi-SAR 映像データ（CRL 提供データの info ファイル 抜粋．L バンドデータ諸元も，IMAGE_SIZE が 2400 となる以外はほぼ同じ．）
2001 年 11 月 10 日

中海 SN

NA 5811SCENE_START_TIMESCENE_END_TIME
LATE_NEAR_LAT
LATE_NEAR_LONG
LATE_FAR_LAT
LATE_FAR_LONG
EARLY_NEAR_LAT
EARLY_NEAR_LONG
EARLY_FAR_LAT
EARLY_FAR_LONG
GROUND_RG_NEAR
GROUND_RG_CENTERGROUND_RG_FAR
INC_ANGLE_NEAR
INC_ANGLE_CENTER
INC_ANGLE_FAR
SCENE_SIZE_AZSCENE_SIZE_GR
IMAGE_SIZE_AZ
IMAGE_SIZE_GR

2001 年 11 月 10 日

NA 5811 E
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝

2001／11／10／05:07:00
2001／11／10／05:07:38＋035:29:59.635＋133:10:58.221＋035:29:21.244＋133:07:04.816＋035:26:48.756＋133:11:45.184＋035:26:10.365＋133:07:51.779
1.4235430 e＋04
1.7234805 e＋04
2.0234180 e＋04
4.9485766 e＋01
5.4785561 e＋01
5.8986684 e＋01
6.0000000 e＋03
6.0000000 e＋03
4800
4800

2001 年 11 月 10 日

2001／11／10／05:06:51
2001／11／10／05:07:29＋035:29:49.451＋133:14:23.542＋035:29:11.521＋133:10:30.068＋035:26:38.479＋133:15:09.932＋035:26:00.549＋133:11:16.458
9.2293400 e＋03
1.2228715 e＋04
1.5228090 e＋04
3.7176320 e＋01
4.5138712 e＋01
5.1369627 e＋01
6.0000000 e＋03
6.0000000 e＋03
4800
4800

＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝

2001／11／10／05:20:16
2001／11／10／05:20:52＋035:25:01.404＋132:56:14.988＋035:25:37.212＋133:00:08.771＋035:28:12.788＋132:55:31.229＋035:28:48.596＋132:59:25.012
1.5107395 e＋04
1.8106770 e＋04
2.1106145 e＋04
5.1101424 e＋01
5.6051487 e＋01
5.9992116 e＋01
6.0000000 e＋03
6.0000000 e＋03
4800
4800

＝
＝
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＝
＝
＝
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＝
＝
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＝
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＝

2001／11／10／05:36:29
2001／11／10／05:36:57＋035:25:35.751＋133:00:07.342＋035:28:47.551＋132:59:26.719＋035:25:02.449＋132:56:13.281＋035:28:14.249＋132:55:32.658
1.1813889 e＋04
1.4813264 e＋04
1.7812639 e＋04
4.4057126 e＋01
5.0504276 e＋01
5.5572225 e＋01
6.0000000 e＋03
6.0000000 e＋03
4800
4800

SHI 5812 E
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
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＝
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＝

2001／11／10／05:20:22
2001／11／10／05:20:57＋035:24:06.226＋132:53:05.318＋035:24:42.472＋132:56:58.971＋035:27:17.528＋132:52:21.029＋035:27:53.774＋132:56:14.682
1.0083989 e＋04
1.3083364 e＋04
1.6082739 e＋04
3.9603097 e＋01
4.7028888 e＋01
5.2843776 e＋01
6.0000000 e＋03
6.0000000 e＋03
4800
4800

SCENE_START_TIMESCENE_END_TIME
LATE_NEAR_LAT
LATE_NEAR_LONG
LATE_FAR_LAT
LATE_FAR_LONG
EARLY_NEAR_LAT
EARLY_NEAR_LONG
EARLY_FAR_LAT
EARLY_FAR_LONG
GROUND_RG_NEAR
GROUND_RG_CENTERGROUND_RG_FAR
INC_ANGLE_NEAR
INC_ANGLE_CENTER
INC_ANGLE_FAR
SCENE_SIZE_AZSCENE_SIZE_GR
IMAGE_SIZE_AZ
IMAGE_SIZE_GR

宍道湖 WE（宍道湖側）

SHI 5813
SCENE_START_TIMESCENE_END_TIME
LATE_NEAR_LAT
LATE_NEAR_LONG
LATE_FAR_LAT
LATE_FAR_LONG
EARLY_NEAR_LAT
EARLY_NEAR_LONG
EARLY_FAR_LAT
EARLY_FAR_LONG
GROUND_RG_NEAR
GROUND_RG_CENTERGROUND_RG_FAR
INC_ANGLE_NEAR
INC_ANGLE_CENTER
INC_ANGLE_FAR
SCENE_SIZE_AZSCENE_SIZE_GR
IMAGE_SIZE_AZ
IMAGE_SIZE_GR

＝
＝
＝
＝
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＝
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＝
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＝

宍道湖 NSSHI 5812
SCENE_START_TIMESCENE_END_TIME
LATE_NEAR_LAT
LATE_NEAR_LONG
LATE_FAR_LAT
LATE_FAR_LONG
EARLY_NEAR_LAT
EARLY_NEAR_LONG
EARLY_FAR_LAT
EARLY_FAR_LONG
GROUND_RG_NEAR
GROUND_RG_CENTERGROUND_RG_FAR
INC_ANGLE_NEAR
INC_ANGLE_CENTER
INC_ANGLE_FAR
SCENE_SIZE_AZSCENE_SIZE_GR
IMAGE_SIZE_AZ
IMAGE_SIZE_GRSCENE_START_TIMESCENE_END_TIME
LATE_NEAR_LAT
LATE_NEAR_LONG
LATE_FAR_LAT
LATE_FAR_LONG
EARLY_NEAR_LAT
EARLY_NEAR_LONG
EARLY_FAR_LAT
EARLY_FAR_LONG
GROUND_RG_NEAR
GROUND_RG_CENTERGROUND_RG_FAR
INC_ANGLE_NEAR
INC_ANGLE_CENTER
INC_ANGLE_FAR
SCENE_SIZE_AZSCENE_SIZE_GR
IMAGE_SIZE_AZ
IMAGE_SIZE_GR

SHI 5813 E＝ 2001／11／10／05:36:09＝ 2001／11／10／05:36:37＝ ＋035:24:41.423＝ ＋132:56:57.902＝ ＋035:27:53.022＝ ＋132:56:15.890＝ ＋035:24:06.978＝ ＋132:53:04.110＝ ＋035:27:18.577＝ ＋132:52:22.098＝ 1.0981778 e＋04
＝ 1.3981153 e＋04
＝ 1.6980528 e＋04
＝ 4.1975599 e＋01
＝ 4.8875776 e＋01
＝ 5.4288424 e＋01
＝ 6.0000000 e＋03
＝ 6.0000000 e＋03
＝ 4800＝ 4800SCENE_START_TIMESCENE_END_TIME
LATE_NEAR_LAT
LATE_NEAR_LONG
LATE_FAR_LAT
LATE_FAR_LONG
EARLY_NEAR_LAT
EARLY_NEAR_LONG
EARLY_FAR_LAT
EARLY_FAR_LONG
GROUND_RG_NEAR
GROUND_RG_CENTERGROUND_RG_FAR
INC_ANGLE_NEAR
INC_ANGLE_CENTER
INC_ANGLE_FAR
SCENE_SIZE_AZSCENE_SIZE_GR
IMAGE_SIZE_AZ
IMAGE_SIZE_GR84

古津年章・池内伸行・市川啓祐・下舞豊志・作野裕司・中山大介・高安克巳

2001 年 11 月 10 日

宍道湖 WE（中海側）

NA 5813SCENE_START_TIMESCENE_END_TIME
LATE_NEAR_LAT
LATE_NEAR_LONG
LATE_FAR_LAT
LATE_FAR_LONG
EARLY_NEAR_LAT
EARLY_NEAR_LONG
EARLY_FAR_LAT
EARLY_FAR_LONG
GROUND_RG_NEAR
GROUND_RG_CENTERGROUND_RG_FAR
INC_ANGLE_NEAR
INC_ANGLE_CENTER
INC_ANGLE_FAR
SCENE_SIZE_AZSCENE_SIZE_GR
IMAGE_SIZE_AZ
IMAGE_SIZE_GR

2002 年 9 月 12 日

NA 5813 E
＝
＝
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＝

2001／11／10／05:37:39
2001／11／10／05:38:07＋035:26:46.525＋133:11:43.048＋035:29:58.091＋133:11:00.808＋035:26:11.909＋133:07:49.192＋035:29:23.475＋133:07:06.952
1.0917423 e＋04
1.3916798 e＋04
1.6916173 e＋04
4.1813818 e＋01
4.8750363 e＋01
5.4190600 e＋01
6.0000000 e＋03
6.0000000 e＋03
4800
4800

2002 年 9 月 12 日

2001／11／10／05:38:00
2001／11／10／05:38:28＋035:26:37.033＋133:15:08.491＋035:29:48.442＋133:14:25.198＋035:26:01.558＋133:11:14.802＋035:29:12.967＋133:10:31.509
9.6823402 e＋03
1.2681715 e＋04
1.5681090 e＋04
3.8420651 e＋01
4.6092624 e＋01
5.2100827 e＋01
6.0000000 e＋03
6.0000000 e＋03
4800
4800

＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝

2002／09／12／03:47:51
2002／09／12／03:48:20＋035:25:36.808＋133:00:08.236＋035:28:48.288＋132:59:25.427＋035:25:01.712＋132:56:14.573＋035:28:13.192＋132:55:31.764
1.2138929 e＋04
1.5138304 e＋04
1.8137679 e＋04
4.3678780 e＋01
4.9978816 e＋01
5.4974685 e＋01
6.0000000 e＋03
6.0000000 e＋03
4800
4800

＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝

2002／09／12／04:08:06
2002／09／12／04:08:36＋035:24:06.933＋132:53:04.069＋035:24:41.445＋132:56:58.099＋035:27:18.555＋132:52:21.901＋035:27:53.067＋132:56:15.931
8.6626552 e＋03
1.1662030 e＋04
1.4661405 e＋04
3.4266311 e＋01
4.2526567 e＋01
4.9066698 e＋01
6.0000000 e＋03
6.0000000 e＋03
4800
4800

SSI 6207 E
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝

2002／09／12／03:47:30
2002／09／12／03:47:59＋035:24:41.848＋132:56:58.257＋035:27:53.316＋132:56:15.368＋035:24:06.684＋132:53:04.632＋035:27:18.152＋132:52:21.743
1.1338032 e＋04
1.4337407 e＋04
1.7336782 e＋04
4.1749490 e＋01
4.8457990 e＋01
5.3768134 e＋01
6.0000000 e＋03
6.0000000 e＋03
4800
4800

SCENE_START_TIMESCENE_END_TIME
LATE_NEAR_LAT
LATE_NEAR_LONG
LATE_FAR_LAT
LATE_FAR_LONG
EARLY_NEAR_LAT
EARLY_NEAR_LONG
EARLY_FAR_LAT
EARLY_FAR_LONG
GROUND_RG_NEAR
GROUND_RG_CENTERGROUND_RG_FAR
INC_ANGLE_NEAR
INC_ANGLE_CENTER
INC_ANGLE_FAR
SCENE_SIZE_AZSCENE_SIZE_GR
IMAGE_SIZE_AZ
IMAGE_SIZE_GR

Shinjiko_Nakaumi（中海側）および Shinjiko_NS

SNA 6207 E
SCENE_START_TIMESCENE_END_TIME
LATE_NEAR_LAT
LATE_NEAR_LONG
LATE_FAR_LAT
LATE_FAR_LONG
EARLY_NEAR_LAT
EARLY_NEAR_LONG
EARLY_FAR_LAT
EARLY_FAR_LONG
GROUND_RG_NEAR
GROUND_RG_CENTERGROUND_RG_FAR
INC_ANGLE_NEAR
INC_ANGLE_CENTER
INC_ANGLE_FAR
SCENE_SIZE_AZSCENE_SIZE_GR
IMAGE_SIZE_AZ
IMAGE_SIZE_GR

＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝
＝

Shinjiko_Nakaumi（宍道湖側）

SSI 6207 W
SCENE_START_TIMESCENE_END_TIME
LATE_NEAR_LAT
LATE_NEAR_LONG
LATE_FAR_LAT
LATE_FAR_LONG
EARLY_NEAR_LAT
EARLY_NEAR_LONG
EARLY_FAR_LAT
EARLY_FAR_LONG
GROUND_RG_NEAR
GROUND_RG_CENTERGROUND_RG_FAR
INC_ANGLE_NEAR
INC_ANGLE_CENTER
INC_ANGLE_FAR
SCENE_SIZE_AZSCENE_SIZE_GR
IMAGE_SIZE_AZ
IMAGE_SIZE_GRSCENE_START_TIMESCENE_END_TIME
LATE_NEAR_LAT
LATE_NEAR_LONG
LATE_FAR_LAT
LATE_FAR_LONG
EARLY_NEAR_LAT
EARLY_NEAR_LONG
EARLY_FAR_LAT
EARLY_FAR_LONG
GROUND_RG_NEAR
GROUND_RG_CENTERGROUND_RG_FAR
INC_ANGLE_NEAR
INC_ANGLE_CENTER
INC_ANGLE_FAR
SCENE_SIZE_AZSCENE_SIZE_GR
IMAGE_SIZE_AZ
IMAGE_SIZE_GR

SHI 6208 W＝ 2002／09／12／03:49:26＝ 2002／09／12／03:49:55＝ ＋035:26:37.457＝ ＋133:15:08.843＝ ＋035:29:48.733＝ ＋133:14:24.679＝ ＋035:26:01.267＝ ＋133:11:15.321＝ ＋035:29:12.543＝ ＋133:10:31.157＝ 9.8165677 e＋03
＝ 1.2815943 e＋04
＝ 1.5815318 e＋04
＝ 3.7671457 e＋01
＝ 4.5228244 e＋01
＝ 5.1203525 e＋01
＝ 6.0000000 e＋03
＝ 6.0000000 e＋03
＝ 4800＝ 4800SCENE_START_TIMESCENE_END_TIME
LATE_NEAR_LAT
LATE_NEAR_LONG
LATE_FAR_LAT
LATE_FAR_LONG
EARLY_NEAR_LAT
EARLY_NEAR_LONG
EARLY_FAR_LAT
EARLY_FAR_LONG
GROUND_RG_NEAR
GROUND_RG_CENTERGROUND_RG_FAR
INC_ANGLE_NEAR
INC_ANGLE_CENTER
INC_ANGLE_FAR
SCENE_SIZE_AZSCENE_SIZE_GR
IMAGE_SIZE_AZ
IMAGE_SIZE_GR

高分解能航空機搭載合成開口レーダによる汽水域観測：初期解析結果

85

付録 2．観測時の現場気象データ．
（1）気象庁および国土交通省湖心タワーデータ（測定位置，高度については市川他（2002）参照）．
2001 年 11 月 10 日
時
風
風
気
気

間
向
速
温
圧

hour:min
deg.
m／s
℃
hPa

時
風
風

間
向
速

hour:min
deg.
m／s

13:00
30
6.7
19
1019

（a）美保空港
14:00
30
7.2
17
1019
（c）中海湖心
14:00
45
7.6

15:00
40
6.2
18
1019

13:00
40
6.2
15
1020

15:00
67.5
6.9

（b）出雲空港
14:00
−
−
12
−
（d） 宍道湖湖心
14:00
45
7.5

15:00
−
−
14
−
15:00
45
7.5

2002 年 9 月 12 日
時
風
風
気
気

間
向
速
温
圧

hour:min
deg.
m／s
℃
hPa

13:00
60
5.7
28
1012

時
風
風

間
向
速

hour:min
deg.
m／s

12:00
−
3.5

（a）美保空港
14:00
60
6.2
28
1012
（c）中海湖心
13:00
22.5
2.7

15:00
50
6.2
28
1012

13:00
ENE
3.1
28
1012.2

14:00
67.5
5.6

12:00
67.5
1.9

（2）船舶・湖岸データ（2001 年 11 月 10 日については市川他（2002）を参照）．
2002 年 9 月 12 日（a）宍道湖測 定 点
測定時間 ［hour:min.］舳先の向き ［deg.］
風向（コンピュータ読み値） ［deg.］
実際の風向 ［16 方位］
風 速 ［m／s］（inside）
気 温 ［℃］（outside）（inside）
湿 度 ［％］（outside）
気 圧 ［hPa］
東 経 ［deg:min:sec］
北 緯 ［deg:min:sec］
湖面からの高さ ［m］

s1
13:00
25
5
NNE
2.6

s2
13:20
10
12.5
NNE
3

s3
13:36
30
325
N
3.3

s4
13:56
22.5
325
NNW
4.9

29

29

28

53
1015.1132.55.16
35:26:60

461015.6132.55.15
35:25:09

73
1014.5132.53.30
35:26:09

n3
13:27
60
N
ENE
4.9
34
29
57
58
1014.5
133:10:29
35:27:31

n4
13:48
80
NNE
E
4.9
34
28
59
61
1014.2
133:11:33
35:27:48

132.55.17
35:26:04
1.9

（b）中海
測 定 点
測定時間 ［hour:min］
舳先の向き ［deg.］
風向（コンピュータ読み値）［16 方位］
実際の風向 ［16 方位］
風 速 ［m／s］（inside）
気 温 ［℃］（outside）（inside）
湿 度 ［％］（outside）
気 圧 ［hPa］
東 経 ［deg:min:sec］
北 緯 ［deg:min:sec］
湖面からの高さ ［m］

n1
12:50
−20
ENE
NE
3.1
38
29
51
57
1014.9133:08:53
35:27:29

n2
13:09
70
NE
ESE
2.7
42
30
43
53
1014.2
133:09:37
35:27:46
1.7（b）出雲空港
14:00
N
4.6
28
1012.0（d） 宍道湖湖心
13:00
−
2.5

15:00
N
5.1
27
1012.2
14:00−
6.4

古津年章・池内伸行・市川啓祐・下舞豊志・作野裕司・中山大介・高安克巳

86

湖岸風速・風向（風速の単位は m／sec）（c） ゴビウス付近（d） 津の森（e） 秋鹿道の駅（f） 来侍

時刻

風向

風速

風向

風速

時刻

風向

風速

風向

風速

13:15

NNE

3.6

NNW

1.9

13:15

NNW

1.4

NE

2.1

13:17

NNE

5.2

NNW

2.0

13:17

N

1.0

NE

3.0

13:19

NNE

5.1

−

0

13:19

NNE

3.1

NE

3.0

13:21

NNE

5.6

NNW

1.5

13:21

NNE

3.8

NE

3.2

13:23

NE

5

N

2.5

13:23

NW

3.1

NE

2.8

13:25

NE

4.3

NNW

2.5

13:25

NE

2.6

ENE

3.4

13:27

NNE

6

N

1.5

13:27

N

3.9

ENE

2.5

13:29

NNE

5.7

N

1.9

13:29

NNE

3.5

NE

2.8

13:31

NE

5.6

N

1.9

13:31

NNE

3.0

NNE

0.8

13:33

NE

4.9

N

2.5

13:33

NW

1.3

NNE

0.2

13:35

NE

4.5

N

1.5

13:35

NW

1.1

NE

2.0

13:37

NE

4.5

N

1.0

13:37

NNW

1.9

NE

2.6

13:39

NNE

5.1

N

2.5

13:39

WNW

2.0

NE

0.9

13:41

NNE

6.4

NW

2.5

13:41

N

2.3

NE

0.5

13:43

NNE

5.4

N

3.3

13:43

N

2.9

NE

2.3

13:45

NE

5.1

NW

2.0

13:45

NW

2.7

NE

3.1

13:47

NNE

5.2

NW

1.8

13:47

N

3.1

ENE

2.3

13:49

NE

5.8

−

0

13:49

NNW

2.0

ENE

1.6

13:51

NE

5.4

NW

3.2

13:51

NW

3.1

NNE

2.8

（高さ

3.5 m）（高さ

3 m）（g） 大根島南（h） 松江港（i） 下意東

時刻

風向

風速

風向

風速

時刻

風向

風速

13:15

SE

4.5

E

3.4

13:15

NE

3.6

13:17

E

3.8

ENE

3.4

13:17

ENE

5.2

13:19

ENE

4.1

ENE

3.1

13:19

ENE

5.1

13:21

ENE

4.1

ENE

4.2

13:21

NE

5.6

13:23

NE

3.4

E

3.4

13:23

ENE

5.0

13:25

ESE

4.5

ENE

4.1

13:25

NE

4.3

13:27

E

4.1

ENE

5

13:27

ENE

6.0

13:29

E

5.2

ENE

4.6

13:29

ENE

5.7

13:31

ESE

4.8

E

4.5

13:31

ENE

5.6

13:33

ESE

5.5

ENE

4.8

13:33

ENE

4.9

13:35

ENE

4.6

E

5.3

13:35

ENE

4.5

13:37

E

4.8

ENE

5.5

13:37

E

4.5

13:39

E

5.3

E

4.9

13:39

ENE

5.1

13:41

E

5

ENE

5.2

13:41

ENE

6.4

13:43

ENE

4.2

ENE

4.8

13:43

E

5.4

13:45

NE

4.9

ENE

5.1

13:45

ENE

5.1

13:47

NE

4.3

E

5

13:47

ENE

5.2

13:49

ENE

4.6

ENE

5.2

13:49

ENE

5.8

13:51

NE

5.3

ENE

5.6

13:51

ENE

5.4

（高さ

2 m）

（高さ 2 m）

（高さ

3 m）