Service業務内容

宇宙の衛星搭載センサから地表の変位モニタリングを高精度で実現する

地球環境の急激な変化により、宇宙からの目として衛星に搭載しているセンサから地球の地表面を観測し、迅速に地表面の変化を把握し、
その一次対応の手段として利用されることが主流となっています。近年は衛星による地球観測データを用いて、地表面の変位をミリメートルの精度で
推定する手法を用い、道路や建物といったインフラ設備が地殻変動や熱膨張などの影響により、時間の経緯とともに変化する変位量を把握し、
施設の安全性などを確認できます。

合成開口レーダ（SAR）の活用

衛星搭載型のSARは市区町村をすべてカバーするような広域を観測することができ、そのエリアの地表面変位を推定することができます。
このような衛星SARによる観測データは、雲による影響を受けず、低コストで配布されているため、費用や観測範囲などのハードルを大きく
下げることができます。これまで、設備モニタリングは、GPSをを設置したり、従来の測量で変位モニタリングが実施されています。
機器の設置や、定期的に現地データを測量するなど、コストが膨大となるため観測エリアも限定的となります。衛星SARによる変位モニタリングは、
観測データが無償で配布されているものもあり、変位計測におけるコストの問題も解決します。

テラフェーズが提供する変位計測技術（NN-PSI）

衛星搭載型SARセンサは、マイクロ波を照射し、地表面からの反射強度やタイミング（位相）を記録しており、同じエリアを観測した場合、
SAR観測データのペアを干渉させることにより、地表面の変位により発生する位相のずれを求めることができます。この干渉ペアを多数使用し、変位の
精度を高める手法はPersistent Scatterer Interferometry（PSI）と呼ばれ、ミリメートルの誤差にて地表面などの変位を計測することができます。
しかし、この手法は微小かつ時間に対して線形に変化する変位を計測するのに適しており、位相の観測範囲（マイクロ波の1/4波長）を超える変位が発生した場合、 変位を正しく求めることができません。また、PSIは気温などで季節によって周期的に変化する変位や、工事などで短期間で突発的に
大きな変位が発生した場合は正しく推定できないことがあり、弊社ではこれらのPSIの問題点を解決する、Non-Linear Non-Parametric PSI (NN-PSI)を
開発し、これまで衛星SARでは計測することが難しいとされていた変位を計測することを可能としました。

左図は変位を推定している箇所を示し、右図の赤線はNN-PSIが推定した変位示し、青線は既往のPSIで推定した変位を示します。
図が示すように、NN-PSIはビルなどがある地表面の起伏が多いエリア、かつ変位が線形でない大きな建物の熱膨張や都市域の工事地域周辺などの
変位計測に利用できます。