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書籍詳細

宇宙工学シリーズ 9)

  宇宙からのリモートセンシング

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岡本謙一 鳥取環境大教授 監修

川田剛之 金沢工大教授 理博・Ph.D 著

熊谷博 情報通信研究機構 工博 著

五十嵐保 宇宙航空研究開発機構 理博 著

浦塚清峰 情報通信研究機構 工博 著

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発行年月日:2009/09/30 , 判 型: A5,  ページ数:294頁

ISBN:978-4-339-01229-3,  定 価:5,141円 (本体4,760円+税)

ジャンル:

地球環境のリモートセンシングは,生活に密接に関わる宇宙利用技術であり,多くの人工衛星が運用されている。本書は,光学および電波センサによるリモートセンシングの基礎から応用まで,新しい技術や成果も含めて解説している。

【目次】

1. 衛星リモートセンシングの基礎
1.1 衛星リモートセンシングの利点と必要性
1.2 代表的なリモートセンシング衛星と観測センサ
1.2.1 地球観測衛星
1.2.2 気象衛星
1. 衛星リモートセンシングの基礎
1.1 衛星リモートセンシングの利点と必要性
1.2 代表的なリモートセンシング衛星と観測センサ
1.2.1 地球観測衛星
1.2.2 気象衛星
1.3 放射に関する基礎事項
1.3.1 電磁波の波長区分
1.3.2 放射に関する用語と単位
1.3.3 黒体放射
1.3.4 黒体放射法則の近似公式
1.3.5 放射率
1.4 地球大気の概略
1.4.1 地球大気の組成と垂直構造
1.4.2 太陽照度のスペクトル分布
1.4.3 大気の透過率
1.5 大気の放射伝達
1.5.1 放射伝達方程式
1.5.2 平面平行大気の放射伝達
1.5.3 散乱大気の放射伝達
1.5.4 熱放射大気の放射伝達

2. 地球大気モデルと理論的放射輝度
2.1 MODTRAN Code
2.2 散乱大気の多重散乱計算コード
2.3 自由大気の反射行列と伝達行列
2.4 大気・地表系の反射行列
2.5 大気・海洋系の反射行列
2.5.1 海表面の反射行列
2.5.2 海中からの寄与成分
2.5.3 白波成分について
2.6 大気の光学的パラメータ
2.6.1 大気分子の散乱位相関数
2.6.2 大気エアロゾルの散乱位相関数
2.6.3 大気エアロゾルの粒径分布関数
2.6.4 粒径分布を考慮した散乱位相関数の計算

3. 可視・近赤外および熱赤外波長域のリモートセンシング
3.1 代表的な衛星搭載光学センサについて
3.1.1 ETM+センサ
3.1.2 ASTERセンサ
3.1.3 POLDERセンサ
3.2 大気上面におけるスペクトル反射率
3.3 観測放射輝度値
3.4 同期地上観測による衛星センサの校正
3.5 赤外波長域における衛星リモートセンシング
3.5.1 赤外放射輝度観測による大気温度の垂直分布推定
3.5.2 Chahine の緩和法による大気温度の垂直温度分布推定
3.5.3 赤外放射輝度観測による海面水温の推定
3.5.4 スプリットウィンドウによる可降水量の推定

4. リモートセンシングデータの前処理とスペクトル分類
4.1 放射量補正
4.2 幾何学的ひずみ補正
4.2.1 センサに起因する幾何学的ひずみ補正
4.2.2 外部要因による幾何学的なひずみ補正
4.2.3 システム的幾何学ひずみ補正
4.2.4 GCP 精密幾何補正
4.2.5 再配列処理(リサンプリング)
4.3 大気効果補正
4.4 地形効果補正
4.5 衛星画像データのスペクトル分類
4.5.1 スペクトル空間の特徴ベクトル
4.5.2 最短距離法
4.5.3 最尤法
4.5.4 MultiSpec を利用したスペクトル分類について

5. 定量的リモートセンシング (Ⅰ) 陸域画像への応用例
5.1 衛星画像データからの反射率画像の作成
5.1.1 大気・地表系の放射輝度
5.1.2 バンド平均太陽照度の計算
5.1.3 放射係数 p,q,r,s,t の LUT の作成
5.1.4 大気観測データ
5.1.5 ETM+画像の大気効果補正
5.2 陸域大気エアロゾルの光学的厚さ推定
5.2.1 可視波長域の陸域エアロゾルの光学的厚さ推定
5.2.2 夏期の MODIS 画像データへの実験式の応用
5.3 地上対象物の双方向反射率分布関数のパラメータ推定
5.3.1 POLDER BRDF Database
5.3.2 BRDF 関数モデル
5.3.3 BRDF 関数モデルの係数の最小自乗推定
5.3.4 広葉樹林,常緑樹林クラスに対する BRDF 係数の計算結果

6. 定量的リモートセンシング (Ⅱ) 海域画像への応用例
6.1 海洋上空エアロゾルの光学パラメータの推定
6.1.1 使用画像データと理論的準備
6.1.2 近赤外波長域における大気・海洋系モデル
6.1.3 単バンド反射率・偏光度手法(R-P手法)
6.1.4 POLDER データを用いた海洋エアロゾル推定結果
6.1.5 複数のエアロゾルモデルが選択可能な場合の推定結果
6.2 海洋クロロフィル量推定
6.2.1 水中アルゴリズム
6.2.2 POLDER データからのクロロフィル量の推定結果

7. マイクロ波リモートセンシングの基礎
7.1 マイクロ波帯電波とマイクロ波リモートセンシングの特徴
7.2 マイクロ波の大気中の伝搬特性
7.3 マイクロ波リモートセンサの概要

8. 受動型マイクロ波リモートセンサ
8.1 マイクロ波放射計の観測原理
8.2 マイクロ波放射計の構成
8.2.1 アンテナ
8.2.2 受信機
8.3 衛星搭載マイクロ波放射計の例
8.3.1 マイクロ波イメージャ(AMSR,AMSR-E)
8.3.2 マイクロ波サウンダ
8.3.3 リムサウンダ
8.4 まとめ

9. 受動型マイクロ波リモートセンサによる観測例
9.1 マイクロ波サウンダによる気温と水蒸気の観測
9.2 マイクロ波リムサウンダによる大気微量成分ガスの観測
9.2.1 UARS の大気微量成分ガス観測
9.2.2 EOS Aura 搭載の MLS の代表的観測例
9.3 海面水温・海上風の観測
9.3.1 海面水温
9.3.2 海上風
9.4 マイクロ波放射計による降雨の観測
9.5 水循環を表すおもな地球物理量

10. 能動型マイクロ波リモートセンサ
10.1 能動型マイクロ波センサの観測原理
10.1.1 レーダとレーダ方程式
10.1.2 散乱断面積
10.1.3 表面散乱と散乱係数
10.2 マイクロ波散乱計の観測原理
10.2.1 マイクロ波散乱計の概要
10.2.2 海面の散乱概要
10.2.3 マイクロ波散乱計の動作原理
10.3 マイクロ波散乱計の具体例
10.4 マイクロ波高度計の観測原理
10.4.1 マイクロ波高度計の概要
10.4.2 受信波形モデル
10.4.3 パルス圧縮
10.4.4 トラッキング
10.5 マイクロ波高度計の具体例
10.6 合成開口レーダの観測原理
10.6.1 映像レーダの原理
10.6.2 合成開口レーダの原理(高分解能技術)
10.6.3 合成開口レーダによる映像の特徴
10.6.4 偏波と波長
10.6.5 インタフェロメトリ
10.7 合成開口レーダの具体例
10.7.1 衛星搭載合成開口レーダ
10.7.2 スペースシャトルに搭載された合成開口レーダ
10.7.3 航空機搭載合成開口レーダ
10.7.4 合成開口レーダの将来
10.8 降雨レーダおよび雲レーダ
10.8.1 降雨レーダの原理
10.8.2 衛星搭載降雨レーダ
10.8.3 衛星搭載雲レーダ

11. 能動型マイクロ波リモートセンサによる観測例
11.1 マイクロ波散乱計による観測
11.1.1 ADEOS-Ⅱ 搭載散乱計 SeaWinds の観測例
11.1.2 全球水循環・気候変動研究のための複合データセット
11.1.3 地峡風観測の複合データセット
11.2 降雨レーダによる観測
11.2.1 TRMM 降雨レーダによる降雨・降雪の観測
11.2.2 エルニーニョに伴う全球の降雨分布の変化
11.2.3 熱帯性低気圧の降雨3次元観測と対流セルの高さ
11.3 ミリ波雲レーダによる観測
11.4 マイクロ波高度計による観測例
11.4.1 海面トポグラフィーの高度計測
11.4.2 ジオイド高の計測
11.4.3 エルニーニョ監視
11.4.4 海流観測
11.5 合成開口レーダによる陸域の観測例
11.5.1 陸域観測技術衛星(ALOS)/PALSAR
11.5.2 地球資源衛星1号(JERS-1)合成開口レーダの観測例
11.5.3 RADARSAT 合成開口レーダによる観測例
11.5.4 航空機搭載高分解能3次元映像レーダ(Pi-SAR)による観測例
11.6 合成開口レーダによる海域の観測例
11.6.1 内部波
11.6.2 海氷分布
11.6.3 海上油汚染

 あとがき
 略語集
 引用・参考文献
 索引

【おすすめ本】

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