客觀日本

日本國土地理院利用人造人造衛星轉列全國地殼變動地圖,用於防災對策

2023年04月26日 能源環境

日本國土地理院以人造人造衛星「大地2號(ALOS-2)」的觀測資料爲基礎,轉列出了可以一目瞭然地掌握日本各地地殼變動狀況的全國地圖,並向公衆公開。透過影像可以應答火山活動狀況以及地面的沉降情況。這將有助於地方政府進行岩盤狀況調查和測量工作等防災對策。

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使用「大地2號」的資料轉列了全國地圖(供圖:三菱電機)

地球觀測人造衛星大地2號於2014年發射升空,由日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)營運。該人造衛星安裝了名爲「SAR(合成孔徑雷達)」的設備,根據自2014年開始實施的全國觀測資料爲基礎轉列了分佈圖,並由國土地理院於3月28日公開。其内容可以在該院營運的「地理院地圖」上看到,今後計劃每年更新一次。

除了地面沉降外,火山活動時也會引發地面隆起。國土地理院的全國地圖能夠以東西、上下方向每隔幾釐米的距離捕捉到此類地面變化。人造衛星資料的解析從北海道開始進行,近期包括西日本在内的全部資料已完成解析,並向公衆公開地圖。

據國土地理院推測,該地圖不僅能夠簡明易懂地掌握發生地面沉降的位置,還可以更爲詳細地調查沉降狀況。除了將其應用於作爲測量基準的坐標管理外,還可以啓發普通民衆學習瞭解地殼變動的相關知識。

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全國各地的地殼運動情況一目瞭然(摘自國土地理院網頁)

大地2號上配備的SAR與一般的光學影像不同,具有能利用電磁波穿透雲層等捕捉影像的特性。特別是透過使用大地2號人造衛星可觀測到的被稱爲「L波段」的波長的電磁波,可以詳細掌握包括森林下方在内的全國的基礎狀況。

但是,當使用SAR捕捉地面緩慢而長期的變化時,由於噪音的存在,很難實施視覺化。本次使用了利用觀測資料的統計處理去除噪音的分析方法,製作了該地圖。具有特殊外觀的SAR影像需要獨特的數據分析技術。JAXA與國土地理院之間的技術合作,目前已經可以詳細把握全國的情況了。

被定位爲大地2號後任的「大地4號」也在開發之中。和2號一樣,4號同樣能使用L波段的電磁波。觀測半徑將擴大到約4倍的200公里,同時觀測精度將維持在2號以上。其目標是進行更廣範圍和更高頻度的觀測。

在使用觀測人造衛星提供影像資料方面,正在逐漸形成由小型衛星負責資料收集,企業等可以低成本進行使用的環境。目前由美國Planet Labs和Maxar Technologies等公司引領這一潮流,日本的QPS研究所(福岡市)和Synspective公司(東京江東區)也在推進觀測網路的建設。透過進一步利用本次製作的影像資料,有望帶動新產業的出現。

日文:松添亮甫,《日經產業新聞》,2023/4/12
中文:JST客觀日本編輯部