防災・災害

陸域観測技術衛星「だいち」(ALOS)による東日本大震災の緊急観測結果(14)

2011年3月11日14時46分頃(日本時間、以下同じ)、東北地方の太平洋沖で国内観測史上最大となるマグニチュード9.0と推定される地震が起こりました。宮城県栗原市で震度7、仙台市で震度6強、東京都で震度5強が観測されるなど、広範囲で強い揺れが観測されました。また、同日15時15分頃に茨城県沖でマグニチュード7.4の地震が発生するなど、余震も相次いで起こっています。この地震の影響で発生した津波は、震源に近い東北地方の太平洋側では最大で10メートル以上の高さに達したと見られ、沿岸地域に甚大な被害を与えています。

宇宙航空研究開発機構(JAXA)では陸域観測技術衛星「だいち」(ALOS)搭載のLバンド合成開口レーダ(PALSAR;パルサー)により現地の緊急観測を実施していますが、ここでは2011年3月13日22時11分頃と3月15日21時56分頃に実施したPALSAR観測を用いた海上漂流物の解析結果について示します。

図1は3月13日22時11分頃に観測したPALSAR画像全体を示したものです。この観測はオフナディア角46.6度と比較的高い入射角で取得されており、海面からの散乱が低く抑えられ、漂流物の検出に適しているといえます。広域の画像から効率よく対象を検出するために、CFAR(Constant False Alarm rate)と呼ばれる周囲と比べて明るい点を見つける手法をベースとした画像処理を実施しました。その結果、合計66個の漂流物が検出されました。
図1: PALSAR観測範囲の全体図(2011年3月13日22時11分頃) (クリックで拡大画像へ)
図1: PALSAR観測範囲の全体図(2011年3月13日22時11分頃) (クリックで拡大画像へ)
仙台湾周辺の拡大図を図2に示します。緑色円内は検出された漂流物で、個々の目標を認識できていることがわかります。海上には他にも縦方向に伸びる白い線状が多数確認されますが、これは暗い海面に明るい陸域が写り込むアンビギュイティという現象のため削除しています。なお、この画像に含まれる各点の位置(緯度経度)と推定サイズは表1に示します。
図2: 仙台湾周辺の拡大図 (クリックで拡大画像へ)
図2: 仙台湾周辺の拡大図 (クリックで拡大画像へ)
表1:図2仙台湾周辺において検出された漂流物の位置と推定サイズ
No. 緯度 経度 推定サイズ[m]
1 37:28:56.136 141:02:47.881 178.19
2 37:24:33.980 141:02:08.591 14.8
3 37:14:01.029 141:07:47.649 14.8
4 37:13:01.799 141:15:24.528 89.41
5 37:11:17.243 141:13:48.132 192.93
6 37:11:01.883 141:13:42.684 73.99
7 37:04:33.818 141:19:50.145 177.56
8 37:02:50.861 141:22:03.911 62.75
9 37:02:29.312 140:58:24.504 14.8
10 37:01:22.879 141:17:30.953 46.78
11 37:01:24.425 141:04:47.268 20.93
12 37:00:30.079 141:17:12.785 14.8
13 37:00:27.014 141:19:23.921 14.8
14 36:59:14.488 141:08:02.902 66.15
15 36:58:19.580 141:21:27.284 133.18
16 36:58:07.622 140:57:54.668 14.8
17 36:57:29.740 140:57:13.990 93.55
18 36:57:20.159 140:56:57.240 14.8
19 36:55:46.846 141:15:56.338 85.89
20 36:55:26.984 140:55:00.669 14.8
21 36:53:55.100 141:02:39.425 121.25
22 36:53:40.682 140:57:01.572 144.16
23 36:53:03.962 141:11:11.178 163.45
24 36:52:37.292 140:57:00.418 59.19
25 36:47:19.193 141:04:55.935 183.04
26 36:46:42.553 141:12:24.275 59.03
27 36:39:33.139 141:07:36.378 417.92
南相馬市からいわき市にかけての沖合の拡大図を図3に示します。緑色円内は検出された漂流物です。海上には他にも縦方向に伸びる白い線状が多数確認されますが、これは暗い海面に明るい陸域が写り込むアンビギュイティという現象のため削除しています。なお、この画像に含まれる各点の位置(緯度経度)と推定サイズは表2に示します。
図3: 南相馬市からいわき市沖合周辺の拡大図 (クリックで拡大画像へ)
図3: 南相馬市からいわき市沖合周辺の拡大図 (クリックで拡大画像へ)
表2:図3南相馬市からいわき市沖合において検出された
漂流物の位置と推定サイズ
No. 緯度 経度 推定サイズ[m]
1 38:23:32.591 141:12:40.097 14.68
2 38:21:58.719 141:08:35.345 43.76
3 38:21:29.653 141:08:03.823 31.15
4 38:20:58.681 141:10:28.972 20.77
5 38:20:34.856 141:10:17.421 44.05
6 38:19:51.016 141:04:05.931 14.68
7 38:19:31.003 141:04:41.597 52.82
8 38:19:22.427 141:06:00.817 14.68
9 38:19:21.951 141:08:20.525 14.68
10 38:18:33.347 141:06:00.750 111.53
11 38:15:52.767 141:04:00.272 20.77
12 38:15:51.337 141:03:08.299 92.87
13 38:13:38.871 141:04:47.868 78.94
14 38:12:46.932 141:04:24.259 29.37
15 38:12:28.826 141:07:36.268 65.61
16 38:12:25.015 141:09:24.954 78.91
17 38:12:05.002 141:08:46.268 14.68
18 38:12:00.237 141:08:14.861 14.68
19 38:11:52.136 141:08:32.960 32.83
20 38:11:40.700 141:08:13.617 32.82
21 38:04:29.470 141:11:32.329 56.47
22 38:04:13.268 141:08:07.359 43.87
23 38:01:06.475 140:55:16.068 29.37
24 37:55:19.584 140:55:22.455 14.68
25 37:54:49.565 140:55:27.900 106.78
26 37:53:50.005 141:02:29.478 46.42
27 37:52:56.642 141:14:08.627 118.23
28 37:52:30.433 141:10:00.879 74.87
29 37:52:22.804 140:57:51.716 29.37
30 37:51:18.477 140:58:07.373 20.77
31 37:51:14.188 140:57:06.678 216.68
32 37:51:05.140 141:12:20.702 65.25
33 37:50:31.781 141:00:02.156 263.58
34 37:50:04.143 140:58:11.610 14.68
35 37:49:04.581 140:59:33.925 89.3
36 37:45:44.459 141:18:48.130 78.8
37 37:40:42.357 141:14:35.641 46.42
38 37:40:04.232 141:01:30.866 196.33
39 37:39:03.717 141:03:08.529 14.68

次に、3月15日21時56分頃に実施したPALSAR観測結果について示します。

3月13日の観測(図1~3)同様、海上の浮遊物を探知するCFAR処理を実施して、図のような結果を得ました。漂流物の分布をみると、南部(画像下方)の沖合で密度が低いのに比べて、沿岸部周辺から北部に集中していることがわかります。この密度分布は、震災から時間経過に従って変化すると考えられ、継続的に漂流物の観測を実施することが物資輸送や救難等に重要になると思われます。
図4: PALSAR観測範囲の全体図(2011年3月15日21時56分頃)
図4: PALSAR観測範囲の全体図(2011年3月15日21時56分頃) (クリックで拡大画像へ)

JAXAでは今後も当該地域を継続して観測する予定です。

なお、取得された画像は、内閣府を始めとする防災関係省庁並びに地方自治体等に提供しています。

*1 パルサー (PALSAR):

フェーズドアレイ方式Lバンド合成開口レーダ。衛星から発射した電波の反射を受信するマイクロ波レーダで、夜や曇天時も撮影が可能です。

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©JAXA EORC