沿岸域衛星モニタリング実用化のための画像解析技術の開発

沿海地区卫星监测实用化图像分析技术开发

• 批准号: 09J07195
• 负责人: 神野 有生
• 金额: $ 0.45万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J07195/
• 关键词: リモートセンシング; 水深; 浅水域; 衛星画像; 深浅測量; サンゴ礁

1.浅水域における放射伝達(光の伝搬)過程を,任意の光学条件について高精度に再現するプログラムを開発したこのプログラムは,水中の放射伝達過程を支配する放射伝達方程式を,モンテカルロ法によって解くものである.このようなプログラムは,国内では未だ開発された例がなく,今後,浅水域の光環境の理解や,リモートセンシング・アルゴリズムの開発に貢献することが期待される.2.開発したプログラムを応用して,浅水域のリモートセンシングに広く用いられている放射伝達モデルの成立性を検証した.その結果,放射伝達モデルは概ね成立するが,水深が小さく底面反射率が大きい条件下で,内部反射成分に起因して成立性が低下することが明らかになった.そこで対策として,内部反射成分を考慮したより高精度な放射伝達モデル,および従来の放射伝達モデルの不成立性を簡単な数式で表現したモデルを開発した.3.高空間分解能マルチスペクトル衛星画像を用いた水深のリモートセンシング・アルゴリズムに関して,既存のアルゴリズムの中で光学的根拠・簡便性・拡張性を備えたLyzengaのアルゴリズムの更なる改良を試みた.同アルゴリズムの問題点として,水・大気の光学特性に関する強い空間的均一性の仮定に着目し,仮定を緩めたアルゴリズムを開発した.新しいアルゴリズムは,テイラー近似を利用して線形回帰予測の形で提案され,Lyzengaのアルゴリズムの長所である簡便性・拡張性を維持している.新しいアルゴリズムをサンゴ礁水域に適用した結果,水深既知画素が十分にある場合,Lyzengaのアルゴリズムよりも優れた予測精度を与えることが確認された.開発したアルゴリズムは,音響測深が難しいサンゴ礁・岩礁帯の測深や,粗い測深結果の高密度化のための有望な手段である.

1.开发了一种程序，可以在任意光学条件下高精度地再现浅水中的辐射传输（光传播）过程。该程序使用蒙特卡罗方法来求解控制水中辐射传输过程的辐射传输方程。日本尚未开发出这样的程序，预计它将有助于浅水区光环境的了解和遥感算法的开发。 2．我们利用语标图验证了广泛应用于浅水遥感的辐射传输模型的有效性。结果表明，辐射传输模型一般成立，但在水深较小和海底的条件下很明显，由于内部反射分量，有效性降低了，因此，作为对策，我们开发了考虑内部反射分量的更准确的辐射传输模型，以及解决该故障的简单方法。传统辐射传输模型以数学公式表示的模型。 3.针对利用高空间分辨率多光谱卫星图像的水深遥感算法，我们进一步改进了Lyzenga算法，该算法在现有算法中具有光学基础、简单性和可扩展性。关于水和大气的光学特性的强空间均匀性，并开发了一种放宽假设的算法。新算法基于泰勒近似。它以线性回归预测的形式提出，并保持了Lyzenga算法的优点，简单性和可扩展性。由于将新算法应用于珊瑚礁水域，当有足够的已知水深的像素时，它经证实，该算法提供了比 Lyzenga 算法更好的预测精度。所开发的算法是一种很有前途的方法，适用于对声学探测困难的珊瑚礁和岩礁区域进行探测，以及对粗略探测结果进行致密化。

项目成果

水深・底質リモートセンシングのための浅水域可視光反射率モデルに関する検証と提案

水深泥沙遥感浅水可见光反射率模型验证与建议

• 发表时间: 2009
• 期刊: 海洋開発論文集 25
• 作者: M. Funato;M. Ueda;Y. Kawakami;Y. Narukawa;T. Mukai;神野有生・鯉渕幸生・磯部雅彦
• 通讯作者: 神野有生・鯉渕幸生・磯部雅彦

浅水域反射率モデルによる水深予測誤差の放射伝達計算に基づく定量評価

基于辐射传输计算的浅水反射率模型水深预测误差的定量评估

• 发表时间: 2009
• 作者: M.Abe;M.Kajita;M.Hada;Y.Moriwaki;神野有生
• 通讯作者: 神野有生

水・大気の均質性仮定を緩和した可視近赤外画像による水深予測アルゴリズム

使用可见光和近红外图像的水深预测算法放宽了水和大气的均匀性假设

• 发表时间: 2010
• 作者: 神野有生;鯉渕幸生;磯部雅彦
• 通讯作者: 磯部雅彦

浅水域における各種消散係数の光学条件依存性

浅水中各种消光系数对光学条件的依赖性

• 发表时间: 2009
• 作者: M.Iwamoto;T.Manaka;浅沼大寿;神野有生・鯉渕幸生・磯部雅彦
• 通讯作者: 神野有生・鯉渕幸生・磯部雅彦