まとめ 衛星とのかかわり 佐賀県内グループホーム分布

2011/2/26
東京大学超小型衛星センター主催
超小型衛星利用開拓
九州・沖縄ワークショップ
＠九州大学伊都キャンパスC1‐1303
平成23年2月25日
複数衛星の共通ミッションが拓く
新たな衛星実利用の可能性と
地域活性化
佐賀大学大学院工学系研究科教授
低平地沿岸海域研究センター副センター長
アリゾナ大学客員教授 新井康平
http://www.ip.is.saga‐u.ac.jp/~arai/arai.html
衛星とのかかわり
まとめ
• 衛星利用モデルは現場にある→ユーザーイ
ンボルブメント
• 衛星だけでなく、地上網を併用する→目的オ
リエンテッド
• ミッション機器の仕様と利用要望とのインター
フェースのためのミッション解析
• データの付加価値(品質)→国際標準
• サービスメニューを用意する
• ニーズはある+技術もある：マッチメーク
佐賀大学新井研究室における衛星
データ実利用研究
• JAXA：MOS‐1,JERS‐1,ADEOSミッションパラメータ設定
• 衛星の恵「うれしの茶」
• ミッション解析：たとえば何をどの程度の精度で観測
したい→センサー工学パラメータ
• のり養殖のための河川
水分布
• 佐賀大学：現業部門における地球観測衛星の実利
用→現場に足しげく通う
• ICSU/COSPAR地球観測コミッションA副議長
• Terra/ASTER校正チームリーダー
• 九州航空宇宙開発推進協議会宇宙利用G長
• QSAT/EOSミッション、地上におけるデータ利用解析
• HISUI(ハイパースペクトルセンサ)設計解析
– ビジネスモデル(JAさが)
– 佐賀県漁協
• 有明海環境監視
– 文部科学省宇宙利用促進
調整費
– 佐賀県漁協(赤潮検出)
• 農作物(水稲)潮害
– 九州沖縄農政局
– 佐賀県農試：佐賀37号
• 大気環境(エアロゾル)
– 佐賀県環境センター
• 土砂災害監視
– QSAT/EOS
• 地すべり監視
– 佐賀県砂防課等
• 災害時バックアップ通信
– 九州航空宇宙開発推進協
議会(WINDS)
• 徘徊性認知症高齢者の
避難誘導
– 準天頂衛星(1m分解能→
ロケーションサービス)
佐賀県内グループホーム分布
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有害赤潮早期発見
PRISM(2.5m)とAVNIR‐2,VNIRのパンシャープニング
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宇宙オープンラボ→商品化
平成18年9月23日の台風13号による
潮害地帯©SPOT Image
• 水稲の
葉の付
着塩分
mg/水稲
衛星利用実用化成功事例
• 衛星の恵み「うれしの茶」→Cosmode
– 全窒素6%以上、繊維18%以下のおいしいお茶
• 茶園モニタシステム→Cosmode
– 可視、近赤外カメラ+気象ロボット+通信端末
可視 近赤外カメラ 気象ロボ ト 通信端末
• 河川水分布携帯表示システム
– e海苔衛星データサーバー（アクセス権の販売）
QSAT/EOSの研究開発項目(佐賀大学)
QSAT/EOSミッション
• ミッション解析(ミッション要求、科学的根拠等)
• 災害監視システム構築(モニタリングシステム
+衛星データとの併用システム、データ伝送
実験)
• 衛星データ処理(幾何学的歪補正処理アルゴ
リズム開発)
• 衛星データ解析(災害情報抽出アルゴリズム
開発)
• 災害モニタリング
• 平時におけるミッション
– 農林資源管理
– 自然災害ハザードマ
ップ
• 茶園管理
– 急傾斜地モ
急傾斜地モニタリン
タリン
• 露地物葉物野菜
グシステム(レーザー
等
距離計)
• 塩害、潮風害
– AQUA/MODIS,AMSR
– 水産資源管理
との併用
• のり
– GCOM‐W1/AMSRと
• 有害赤潮
の併用
– 環境監視
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気象災害モニタリング
• 台風、集中豪雨、洪水、土砂災害、高波、火山噴火
、地すべり等
• 災害レリーフ→高空間分解能・時間分解能が必須
条件(Aqua,GCOM‐W1にない機能：補完的機能)
• 九州超小型衛星→高空間分解能、高頻度観測
• GCOM‐W1(午後軌道)/AMSR‐2+AQUA(午前軌
道)/AMSR‐Eによる降雨観測→土砂災害、地すべり、
洪水、集中豪雨予測+QSAT/EOSによる災害レリーフ
ミッション解析
• 軌道要求
– ROCSAT軌道：FORMOSAT‐2(完全回帰軌道)
– 700km、98.2度(GCOM‐W1)→891km,99.1度
• センサー機能性能要求
–
–
–
–
–
ポインティング：CT方向(隣接軌道間距離)
空間分解能：10mは必須
スペクトル分解能：3バンドは必須→植生生育状況把握
S/N：100
MTF：ナイキスト周波数/2で0.3以上
• 九大地上局とのインターフェース
– データサーバー
Formasat2 Orbit
地上観測網と地球観測衛星
データとの併用による災害モニタ
QSAT‐EOS AQUA/AMSR‐E GCOM‐W1/AMSR‐2
QSAT‐EOS
植生観測
災害レリーフ
AMSR
降雨観測
JAXA:GCOM‐W1/AMSR‐2
九州大学：QSAT/EOS
佐賀大学：AQUA/AMSR‐E、
データ解析、災害レリーフ
幾何学的歪補正のための自動対応
点抽出ソフトウエアの開発
QSAT/EOSシミュレーション画像生成
←ALOS瞬時視野、S/N等
• アフィン変換による幾何学補正を基本とする
• 衛星シミュレーション画像から対応点を自動
で抽出ソフトウェアを開発する
• 画像濃度勾配を計算
画像濃度勾配を計算し、勾配の大きい部位
勾配 大き 部位
形状がL字型のものを画像から抽出する
• 画像の4隅に最も近い4つのL字型高勾配部
位を持って対応点とする
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衛星画像の幾何学的特徴抽出
変化点抽出(災害情報抽出)
変化抽出=土砂災害被災地検出
• 二時期データの重ね合わせ
• 3バンドデータの変化の抽出
• 変化量の擬似カラー表示
実験システム
急傾斜地モニタリングシステム開発
九大
ダミーデータ
による
伝送実験
• 佐賀大学が指定する佐賀県内の急傾斜地3
箇所におけるレーザー距離計、カメラ、無線
LANを介したネットワーク伝送システムの設置
• 同上データのデータベース登録
同上デ タのデ タベ ス登録
地すべりモニタ計測系
レーザ距離計
LEICADISTO A6
LEICADISTO A6
カメラ系
Internet cloud
防災情報サーバー
佐賀大学
既存の
防災情報
収集
システム
クライアント
県民
佐賀県
放送
事業者
避難情報
データ
放送
気象データ系
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災害監視ミッション
• 時間分解能→災害発生から72時間がクリティ
カル→観測頻度
• 空間分解能→日本の地形を考慮すると5m空
間分解能 必須
間分解能は必須
• 波長分解能→土地被覆分布解析に3バンド
(海洋環境を考慮するとRGB,陸域だけなら
RG+NIR) • ラジオメトリック分解能→S/Nが100以上、地表
面アルベド60%を8ビット量子化
超小型衛星への期待：
コンステレーション
• Formosat-2
• Orbit: Sun-synchronous orbit at altitude of 891
kilometers, passes through Taiwan twice daily
• Time required to orbit around the earth:
Approximately 103 minutes
ハードウェア→データ→サービス
• サービスオリエンテッドに宇宙利用を考える
• データ政策(GEOS,COSPAR,etc.)
• サービスのためのデータ(どこからでも収集)
• [東大災害モニターミッション衛星3機(3バンド
5m)+QSAT‐EOS(2バンド5m)]*ポインティング機
能→6時間ごとの観測+機動的観測→災害監
視に必要な観測頻度
• データを供給するための衛星・センサー・打ち
上げ機会
• センサー仕様の検討←利用者の現場から収
集(利用機関とのインターフェース)：衛星と地
上のモニタシステム、サービスメニュの提案
• 開発機関とのインターフェース
地域活性化
まとめ
• 農林水産業における現場に衛星データの実
利用を促進
• 環境、災害監視→安心・安全生活
• 商業、観光業→エリアマーケティング、グリー
商業 観光業
リアマ ケテ ング グリ
ンツーリズム、ナビゲーション等
• 製造業→宇宙航空分野への参入障壁(フライ
トプルーブン部材→ISS暴露部)
• アミューズメント、教育(ISSハイビジョン等)
• 衛星利用モデルは現場にある→ユーザーイ
ンボルブメント
• 衛星だけでなく、地上網を併用する→目的オ
リエンテッド
• ミッション機器の仕様と利用要望とのインター
フェースのためのミッション解析
• データの付加価値(品質)→国際標準
• サービスメニューを用意する
• ニーズはある+技術もある：マッチメーク
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