高解像度衛星観測の展望
東京大学
先端科学技術研究センター
岩崎 晃

展望の範囲
空間分解能30m以下の衛星地球観測センサについて議論
光学センサと合成開口レーダが対象
 日本の立ち位置

細かく見える オープン＆フリー

頻度が少ない 超高分解能センサ
 超小型衛星
0.3μm

3μm

30μm

光学センサ
可視
可視放射計

300μm

100GHz3mm

熱赤外放射計

1GHz
300mm

電波センサ

赤外
中間赤外放射計

10GHz
30mm

マイクロ波
ミリ波放射計雲レーダ

合成開口レーダ
降雨レーダ・高度計
マイクロ波放射計

Sentinel-1 (ESA)

海氷 森林
火災 氷河

さまざまな標高モデル
SRTM
シャトル搭載干渉SAR

ASTER DEM
ASTERステレオ視

http://www2.jpl.nasa.gov/srtm/

http://www.jspacesystems.or.jp/ersdac/GDEM/J/

World DEM
Tandem-Xによる干渉SAR

http://www.astrium-geo.com/worlddem/

PRISM DEM
ALOS/PRISMステレオ視

http://www.restec.or.jp

温暖化に伴う海面上昇リスク
氷河の融解モニタリング

日本の高分解能センサ
FUYO (JERS-1)(1992-1998)

Terra / ASTER

先進光学
先進レーダ

(1999-)DAICHI (ALOS)(2006-2011)

ALOS-2 SAR(2013-)PRISM

ＡＶＮＩＲ-２

ＰＡＬＳＡＲ

衛星の進行方向に沿う
3方向のステレオ観測
2.5m分解能で地上の建物などを観測可能

10m分解能・カラー観測
左右44度の首振り機能を持ち，災害発生時には2日以内に観測可能

地上が曇りや雨の天候時また夜であっても電波レーダによって観測可能
干渉性の高いLバンド

地図作成, 土地利用観測, 災害状況把握, 資源探査

「だいち」から「だいち2号」へ
陸域観測技術衛星2号「だいち2号」（ALOS-2）
YX
Z

データ中継用アンテナ

太陽電池パドル

直接伝送用アンテナ

Lバンド合成開口レーダアンテナ

だいち（ALOS）の合成開口レーダを継承・発展

Lバンド合成開口レーダ（PALSAR‐2）• 広い観測可能範囲（2,320km）• 左右観測機能• 高分解能（1‐3m）• 昼夜・天候の影響を受けずに観測目的： 防災機関における広域かつ詳細な被災地の情報把握
 国土情報の継続的な蓄積・更新
 農作地の面積把握の効率化
 CO2吸収源となる森林の観測を通じた地球温暖化対策、等

日本の合成開口レーダ(SAR)画像の比較

L バンド合成開口レーダの技術と利用を継承・高性能化
将来は、先進レーダとして発展

欧州が考える地球観測プログラム
Copernicus
GMES (Global Monitoring for Environment and Security)

沿岸警備

海洋観測

海氷監視

極域観測

火災や洪水

森林観測

土壌と水

地盤変動

都市整備

人道的支援

食料安全保障大気観測

Overview of ESA GMES activities
and interactions with the EC

Sentinel-1, -2
2014, 2015 C band合成開口レーダ

2015, 2016

10 m分解能光学

Sentinel DataSentinel-2観測域
Policy =FREE and OPEN access

５日に１回（Sentinel-2A+2B）
https://sentinel.esa.int/web/sentinel/home

Sentinel-1 and -2 Core Data

Landsat: 30年以上の陸域観測の継続
米国のプログラム

無料

http://earthexplorer.usgs.gov/

Landsat Science Team Meeting, USGS EROS, Sioux Falls, SD

James R. Irons, LDCM Requirements & Specifications

全世界にデータは開かれている、ダウンロードの必要あり

オープン&フリーデータ

2013/09/03

西之島

2013/11/06

2013/12/24

2014/03/30

2014/11/25

2015/06/21

2015/08/24

10㎞
2014/05/17

オープン&フリー戦略
 国土・環境モニタ衛星の中分解能（＞数ｍ）画像を無償開放（オープン&フリー）
 頻度の高いデータ観測の実現
 自国製センサデータを利用するユーザの育成と囲い込み 利用者の成長に伴って高分解能画像を有償販売するスキームの確立

データのオープン&フリー戦略
・レーダ衛星⇒北極海監視（２機）
・光学衛星 ⇒多目的観測（２機）
・環境観測衛星２機・EUの意思決定ツールとして利用

Landsat衛星データをすべてフリー
・16日毎に全球陸地観測（光学）・1972年以降のデータを保存
・環境観測衛星と標準化をリード
・希望国に受信設備設置を許可

有償

有償

編隊衛星
サブメートル級

サブメートル級https://directory.eoportal.org

超高分解能光学WorldView-3 (2014-)

https://www.digitalglobe.com/

NTT Dataのご厚意さまざまなセンサの観測波長
Visible (V)PictureNear Infrared (NIR)

Veg

Iron

Short Wave Infrared (SWIR)

Man madeRocks

Landsat 8(30 m)

ASTER(15/30 m)

WV 3 only

WV 2 - 3(1.2/3.7 m)

Wavelength300500700900

1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500

Geology, Exploration and WorldView-3 New Satellite Capabilities

Travis Schindler – Spatial Energy

超小型衛星Planet Labs
 10x10x30 cmの衛星
 3～5 mの空間分解能
 赤道軌道・極軌道

JSIのご厚意

Skybox Imaging
 100kgの衛星
 1m以下の空間分解能
 24機を目指している

SNETの
ご厚意
https://www.planet.com/

http://www.skyboximaging.com/

超小型衛星（ほどよし）
ほどよし４号機

細かい分解能＋広い観測幅＋近赤外観測
光学望遠鏡の性能
検出器の選択と配置
振動や放射線の対策は当然
光学センサ
１ピクセル＝6.7m
RGB+NIR
観測幅28 km

NIR
FilterRGB Mono
CCD CCD

光学フィルタとラインCCD（４波長観測）東京の観測Landsat-8による超小型衛星のセンサはImagerではあるがまだRadiometerではない

ほどよし１号機による航空機によるまとめ
空間分解能30m以下の衛星地球観測センサについて議論
 オープン＆フリーなデータ
 超高分解能センサデータ
 超小型衛星のデータ
 日本の立ち位置
超高分解能
光学
レーダ
高分解能
光学
レーダ
中分解能

ASNARO-1
ASNARO-2
2006‐2011
ALOS-1

これまで

ALOS-1

先進光学
ALOS-2（PALSAR-2)
Terra(ASTER)

2015-2020
Landsat-8
Sentinel-1A+1B
Sentinel-2A+2B

先進光学２

先進レーダ

2020-2025

先進レーダ

2025-2030
Landsat-9