[S-TT36] 合成開口レーダーとその応用

[STT36-11] 火山性地殻変動検出のための地上設置型レーダー干渉計の開発

*小澤 拓¹、姫松 裕志¹ (1.防災科学技術研究所)

キーワード：合成開口レーダー、地殻変動、火山

衛星SARを用いたSAR干渉法は、現地への機器設置を必要とせずに、面的に地殻変動を検出することが可能であり、現在では、火山性地殻変動を検出する一般的なツールの一つとして用いられている。火山活動活発化時には、面的な地殻変動情報を短い時間分解能で検出できれば、火山活動評価の高度化や火山活動メカニズムのより詳細な理解につながると期待されるが、その時間分解能は衛星の回帰周期に制限されるという原理的な不利がある。そこで、我々は、地上からレーダー波を照射して、高頻度に地殻変動を調査することが可能な地上設置型レーダー干渉計の火山観測への利用に関する研究を進めている。

浅間山においては、Ku-bandのレーダー波を用いたLiSA mobile k09（合成開口レーダー）とGAMMA GPRI2（実開口レーダー）を設置し、5年間継続して観測を実施している。2020年においては、98%を超える稼働率で運用することができた。運用開始後には、ごく小規模な噴火が発生したが、有意な地殻変動は検出されていない。一方、大気による擾乱は顕著にみられ、実開口レーダーによっては、数分で1サイクルを超えるような位相変化がよく検出される。そのような、大気擾乱が大きく、速く変化するときに、合成開口レーダーのSAR処理がうまくできない場合があった。この問題の解決は困難であり、地上設置型合成開口レーダーの不利点の一つと考えられる。

また、火山活動の活発化が観測された場合などに、このようなレーダーを機動的に用いて地殻変動調査を行うことを目的として、次世代火山研究推進事業において可搬型の合成開口レーダーの開発を進めている。この合成開口レーダーは、従来のアンテナをレール上で移動させる方式（地上設置方式）のほか、車両搭載（車載方式）や手動（手動方式）でアンテナを動かす方式でも観測できるようにしており、観測場所に適合する方式を選択して、効率的に観測できるようにしている。地上設置方式、車載方式については、センサー再設置の観測で適切な干渉が得られることを確認している。今後、火山での計測実験を進め、改良を進めるとともに、地殻変動検出を試みる。