[S-GD02] 測地学・GGOS

[SGD02-P02] 新しいジオイド・モデル「ジオイド2024日本とその周辺」の構築

*平岡 喜文¹、菅原 安宏¹、小柳 拓真¹、小川 拓真¹、松尾 功二¹、古屋 智秋¹ (1.国土交通省国土地理院)

キーワード：ジオイド、衛星測位、標高

国土地理院は、GNSSを使って簡単に正確な標高が分かる社会の実現を目指しており、その基盤となる標高基準を表す「ジオイド2024日本とその周辺」（以下「JPGEO2024」という。）を構築し、2025年4月1日から提供を開始する。また、同日には電子基準点、三角点、水準点等の標高成果を「測地成果2024」に改定し、衛星測位を基盤とする標高体系に移行する。
JPGEO2024は測量法に基づく土地の測量に適合するよう、精密重力ジオイド・モデル（以下「JGEOID2024」という。）に対して各種の補正を施して構築した、陸海シームレスなジオイド・モデルである。JGEOID2024は、衛星重力データから構築した全球重力ジオイドをベースに、航空重力データ、地上重力データ、船上重力データ、海底重力データ、衛星アルティメトリ海洋重力場モデル等の重力データを空間積分することで構築されており、GNSS/水準法で得られたジオイド高データとの比較から、その精度は目標とした3cmを達成している（中島ほか,2023）。
JGEOID2024は重力ポテンシャル数（W₀＝62 636 853.4 m²s^-2）に基づいており、月や太陽の潮汐力で生じる地球の永年変形の取扱いはtide-free系（全ての潮汐力を除去した系）としている。一方、土地の高さである標高は、測量法により、東京湾の平均海面を基準（標高0m）として定められ測られている。また、標高はこれまで水準測量により維持してきており、潮汐の補正は施してこなかったことから、永年変形の取扱いは近似的なmean-tide系（潮汐力の周期変化成分のみ除去した系）となっている。そこで、JPGEO2024ではジオイドが東京湾平均海面と一致するよう、JGEOID2024のジオイド高に対してオフセット量を加え、また、衛星測位により得られた楕円体高からJPGEO2024のジオイド高を差し引くことでmean-tide系の標高が得られるよう、永年変形の補正量を加えた。
前述のとおり、土地の高さである標高は、測量法により東京湾の平均海面を0mと定められており、日本水準原点からの水準測量により求めてきた。一方、離島の標高については、日本水準原点からの水準測量が海域のために実施できなかったことから、離島の平均海面を基準（標高0m）とする離島独自の原点を設け、そこからの水準測量で求めてきた。
これまで測量法に基づく土地の測量で使用してきた「日本のジオイド2011」（以下「GSIGEO2011」という。）はGNSS/水準法で得られた全国のジオイド高データと重力ジオイド・モデルを適合させた混合ジオイド・モデルであり、日本水準原点からの水準測量により標高を求めてきた地域では、ジオイドが東京湾の平均海面と一致し、離島独自の原点からの水準測量により標高を求めてきた地域では、ジオイドが離島の平均海面と一致する。これにより、離島では衛星測位により得られた楕円体高からGSIGEO2011のジオイド高を差し引くことで、離島の平均海面を基準とした標高が得られていた。
一方、JPGEO2024では全域のジオイドが東京湾の平均海面を仮想的に延長した面となり、南方の離島の平均海面と比べると、その差は約80cmにも及ぶことから生活とのズレが大きい。このため、これらの離島では基準面補正量を設定し、衛星測位の楕円体高から標高を求めるには、JPGEO2024から求めたジオイド高のほか、基準面補正量を加味して計算していく。これにより、南方の離島でもこれまでの標高に整合した標高が得られる。この基準面補正量は、JPGEO2024と合わせて2025年4月1日から提供を開始する。