リモートセンシング

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リモートセンシング(Remote Sensing)とは、地形や地物、物体などの情報を、遠隔から取得する手段であり、その定義に含まれる範囲は幅広い。しかし、一般には、人工衛星や航空機などから地表を観測する技術を指すことが多い。

飛行機、ヘリコプター、人工衛星、リモコンカーなどから写真、レーザー、レーダー、ソナーなどが使われる。通常はデジタル処理が施されるが、デジタル処理をしないこともある。

大量のデータを短時間で取得できる、人が入れない場所や危険地域の計測などの利点がある。

[編集] リモートセンシングが活用されている例

資源探査
植生の分布
土地利用情報
火山活動、土砂災害の把握
気象情報の把握
海面温度、赤潮など海洋情報の把握
穀物生産予測

[編集] リモートセンシングの歴史

最も原始的なリモートセンシング（例：高台や木の上から風景を見渡すこと）を除けば、近代のリモートセンシングの分野は、航空技術の発展と共に進化してきた。気球学者(balloonist)である、ガスパード・トゥルナションは、最初の航空写真家といわれており、1858年に初めて、パリの上空写真を気球から撮影したことより、近代リモートセンシングの歴史が始まった。また、このほかにも、伝書鳩、凧、ロケット、無人気球などが、初期の写真撮影に使われた。しかし、これらの方法によって得られた画像は、地図作成や、科学的な調査の目的のためにはあまり有用ではなかった。

もっと体系的な航空写真技術は、第一次世界大戦で、軍事目的のために採用されたことにより大きく進歩し、冷戦時代に、U-2などの偵察飛行機の開発と共に全盛期を迎えた。

20世紀後半の人工衛星の発展は、全地球的なスケールでリモートセンシングを行うことを可能にした。数々の地球観測衛星や気象衛星に搭載されているリモートセンシング機器は、いろいろなデータを全地球的なスケールで、民間、科学、軍事目的のために提供している。他の惑星への惑星探査機も、また、地球外の環境でのリモートセンシングを行うことを可能にした。

さらなる発展は、1960年代から1970年代にかけて、米国で始まった衛星画像の画像処理技術の開発によってもたらされた。シリコンバレーの、NASAエイムス研究所、GTE社, ESL社などは、航空・宇宙写真の、フーリエ変換技術による画像拡張を初めて可能にした。

[編集] リモートセンシングの種類

[編集] 能動型・受動型リモートセンシング

リモートセンシングは、能動的または受動的リモートセンシングに大別することができる。

能動的リモートセンシングでは、観測する側が、何らかの信号を、観測対象に送り、信号が観測対象によって、反射、散乱などによって変化して戻ってきた信号を受信することにより、観測対象の性質を得るものである。最も有名な、能動型リモートセンシングは、電磁波を用いたレーダーによるリモートセンシングである。

受動型リモートセンシングでは、観測対象自らが発する信号や、外部の信号を観測対象を通して観測することにより、観測対象の性質を得るものである。可視光での地球リモートセンシングは、主に、観測対象により反射・散乱された太陽光を受信することにより実現されている。また、赤外線やマイクロ波周波数領域での、熱放射による温度測定は、観測対象の発する電磁波を利用した、受動型リモートセンシングの一つである。

[編集] 波による分類

リモートセンシングでは、通常、対象から観測地へと伝播する波を受信することによって実現されている。波の種類によって以下のように分類される。

音波

音波は、水中でのリモートセンシングによく使われる（例：潜水艦の探知、魚群探知など）。電磁波は、超低周波を除き、水中では非常に速く減衰してしまうため、リモートセンシングには適さない。また、車などに搭載されている近接距離計は、超音波の伝播速度を利用した能動型リモートセンシングの一種である。

電磁波

電磁波は、真空・空気中を伝播するため、遠距離のリモートセンシングに適している。電磁波によるリモートセンシングは、周波数によりさらに細かな種類に分類することができる。電磁波は、周波数によって、伝播の性質や、物質との相互作用の特性が異なるので、各周波数帯に適した用途がある。

- マイクロ波

マイクロ波は、可視光に比べて波長が長く、水蒸気により散乱されないので、雲を透過することができるという特徴がある。したがって、可視光では、雲の無い地域でしか、観測できないのに対し、マイクロ波では、上空の天気に関わらず観測できるという利点がある。また、熱放射によって発せられる電磁波のスペクトラムは、物体の温度によって決められた、ある周波数で最大となる（プランクの分布）が、地球上の物体（絶対温度が300度前後）は、マイクロ波領域にこのピークがあるので、地球上の対象を、放射電磁波により観測することに優れている。また、特に、水はマイクロ波周波数領域ではとても効率の良い放射体なので、海洋調査や、降水量調査といった水に関するリモートセンシングに適している。ただ、マイクロ波は、波長が長いので、可視光に比べて高い解像度を得ることが難しい。高い解像度を得るために、開口合成という技術が使われてる。

- 赤外線

- 可視光

可視光は、人間の目が感知できる周波数領域なので、可視光による観測は、人間にとって最も直感的に分かりやすい。また、一般のカメラやビデオ・カメラなどの技術が応用できるので、技術的には比較的容易に実現できる。また、太陽からの電磁波は、可視光領域の周波数でスペクトラムが最大となるので、太陽の電磁波を利用して観測するのには、可視光がもっとも適している。

重力波（測地学）

[編集] 関連項目

[編集] 外部リンク

リモートセンシング技術センター

[編集] 参考文献

Fawwaz T. Ulaby, Richard K. Moore, Adrian K. Fung, Microwave Remote Sensing: Active and Passive, from Theory to Applications, Artech House Publishers (June 1986)