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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1.2 Interferometric Synthetic Aperture Radar (InSAR)
1.2.1 SAR
合 成 開 口 レーダ (Synthetic Aperture Radar, SAR) は 衛 星 や 航 空 機 に 搭 載 されたレーダから 地
表 に 向 けてマイクロ 波 を 発 信 し, 地 表 面 で 反 射 ・ 散 乱 により 戻 ってきたマイクロ 波 をアンテナ
で 受 信 する 能 動 型 電 波 センサーの 一 つである. 合 成 開 口 レーダが 他 のレーダと 大 きく 異 なるの
は, 合 成 開 口 という 名 にもあるようにレーダを 搭 載 した 飛 翔 体 が 移 動 しながら 電 波 を 受 信 する
ことにより, アンテナのサイズを 合 成 , つまり 仮 想 的 に 大 きくすることで 飛 翔 体 の 進 行 方 向
(azimuth 方 向 ) の 空 間 分 解 能 を 高 めた 点 にある. 通 常 レーダの 空 間 分 解 能 は, アンテナの 大 き
さに 比 例 して 良 くなるのだが, SAR の 場 合 は 逆 にアンテナの 大 きさに 比 例 して 分 解 能 が 悪 くな
るという, アンテナが 小 さいほど 良 いという 結 果 が 導 かれる. これは SAR における 特 筆 すべき
特 徴 の 一 つである. この 他 にも azimuth 方 向 の 分 解 能 はアンテナの 高 度 に 依 らないという 点 が
大 きな 長 所 として 挙 げられる. ただし Azimuth 方 向 と 直 交 する range 方 向 については 合 成 開 口
技 術 が 使 えないため, 実 際 にはアンテナのサイズやレーダの 高 度 は 求 める range 分 解 能 と
azimuth 分 解 能 との 兼 ね 合 いで 決 まることになる. SAR による 定 常 観 測 は 現 在 のところ 全 て 衛
星 からの 観 測 で 行 われており, 本 研 究 でも 利 用 する 陸 域 観 測 技 術 衛 星 ALOS に 搭 載 された SAR
センサーPALSAR の 定 常 観 測 の 場 合 , range 分 解 能 は 約 5m, azimuth 分 解 能 は 約 3m である.
SAR の 受 信 データには 地 表 の 散 乱 源 の 特 性 に 応 じた 振 幅 情 報 と 位 相 情 報 が 含 まれており, こ
れらの 情 報 を 適 切 に 処 理 することで, 本 節 で 後 述 するように 地 表 の 変 動 量 を 高 精 度 で 得 ること
が 可 能 である. SAR による 地 殻 変 動 の 検 出 には 位 相 の 情 報 を 利 用 する SAR Interferometry
(InSAR) や Persistent scatterer InSAR (PSInSAR), 画 像 マッチングの 技 術 を 応 用 した Pixel offset
法 がある. これらの 手 法 はそれぞれ 長 所 と 短 所 を 持 っているので, 検 出 する 対 象 によって 用 い
る 手 法 を 選 択 することになる.
Fig 1. Image of ALOS (Advanced Land Observing Satellite). JAXA’s ALOS contains three sensors, and
PALSAR is one of them.
Cited from http://www.jaxa.jp/projects/sat/alos/index_j.html.