InSAR に含まれる対流圏伝搬遅延 : ノイズの場合と ... - 北海道大学

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2. 高 分 解 能 数 値 気 象 モデルと 波 線 追 跡 法 による InSAR データの
対 流 圏 遅 延 の 低 減 について
本 章 では InSAR データにおける 対 流 圏 伝 搬 遅 延 のより 高 精 度 な 補 正 を 目 指 して, レイトレー
シング 法 による 大 気 遅 延 量 計 算 ツール KARAT (Kashima Ray-Tracing Tool) と 非 静 力 学 数 値 気 象
モデル WRF-ARW (Advanced Research Weather Research and Forecasting model, Skamarock et al.,
2008) を 利 用 して, 実 際 にどの 程 度 まで 遅 延 補 正 ができるかを 7 箇 所 での 事 例 について 調 べた.
2.1 InSAR における 対 流 圏 伝 搬 遅 延 補 正 の 先 行 研 究
微 小 な 変 位 量 をターゲットとする 地 殻 変 動 の 解 析 ではできるだけ 大 気 遅 延 の 影 響 を 除 去 し
たいため, InSAR においても 現 在 までに 様 々な 補 正 方 法 が 提 案 されてきた. その 中 には, 気 象
予 報 に 使 われる 数 値 気 象 モデルの 計 算 値 を 用 いて 遅 延 量 を 計 算 して InSAR データから 引 き 算
する calibration 法 ( 例 えば, 島 田 , 1999; Otsuka et al., 2002; Wadge et al., 2002; Foster et al., 2006),
大 気 の 時 空 間 的 なランダム 性 を 利 用 して 複 数 の InSAR 画 像 を 足 し 合 わせ, 地 殻 変 動 を 浮 かび 上
がらせる stacking 法 ( 例 えば, Fujiwara et al., 1998; Furuya et al., 2007), 遅 延 量 が 地 形 と 高 い 相 関
を 持 つことが 多 いことを 利 用 して, このシグナルを 標 高 モデル (DEM: Digital Elevation Model)
を 利 用 して 補 正 する 地 形 相 関 大 気 補 正 法 ( 藤 原 ほか, 1999) がある. Ferreti et al. (2000) が 提 唱
した PS (Permanent Scatterer)-InSAR 法 や Berardino et al. (2002) による SBAS (Small Baseline
Subset) 法 における 大 気 遅 延 補 正 は, 20 枚 程 度 以 上 の 数 多 くのデータに 基 づいている 点 で 本 質
的 には stacking 法 に 似 ている. また, GPS から 得 られる 天 頂 湿 潤 遅 延 (Zenith Wet Delay) を 利 用
した 補 正 法 も 提 案 されている ( 例 えば, Onn and Zebker, 2006). そして 最 近 になって, 高 精 度 な
大 気 遅 延 量 推 定 のアプローチとして Hobiger et al. (2008) は 数 値 気 象 データを 使 ってレイトレ
ーシングにより 大 気 遅 延 量 を 高 速 に 計 算 するツール KARAT を 開 発 し, InSAR データにおいて
も 十 勝 岳 火 山 に 適 用 してその 有 効 性 を 示 した (Hobiger et al., 2010).
2.4 節 では 本 研 究 でも 用 いる 地 形 相 関 大 気 補 正 法 , 2.5 節 では calibration 法 について 詳 しく 述 べ
る.