『SAR衛星データ解析入門』の ご紹介とその応用

ENVI/SARscapeユーザカンファレンス2026 でのセッション６での登壇スライドです。

https://nv5geospatialsoftware.co.jp/%E6%96%B0%E7%9D%80%E6%83%85%E5%A0%B1/news-detail/envisarscape%E3%83%A6%E3%83%BC%E3%82%B6%E3%82%AB%E3%83%B3%E3%83%95%E3%82%A1%E3%83%AC%E3%83%B3%E3%82%B92026%E9%96%8B%E5%82%AC%E3%81%AE%E3%81%94%E6%A1%88%E5%86%85

Transcript

1. 『SAR衛星データ解析入門』の ご紹介とその応用 ― 原理から最新衛星まで ― 安井 秀輔 NV5 Geospatial ユーザーカンファレンス 2026年10月15日 セッション5
2. 自己紹介 数学科出身で背景理論にやかましいへっぽこエンジニアです！ ▪ 名前：安井 秀輔 ▪ 所属：株式会社スペースシフト 技術開発部 テックリード ▪ 研究： ▪ JAXA EO-RA4 PI (代表研究者) ALOS-4 PALSAR-3 校正検証 ▪ ESA BIOMASS Collaborative Environment (校正検証) ▪ 特許：SAR衛星関連 2件 ▪ 受賞： ▪ ▪ PLATEAU AWARD 2024 PLATEAU賞 ▪ 機械学習コンペ NEDO Supply Chain Data Challenge 1位 Solafune Generative AI 3rd ▪ 著書：『SAR衛星データ解析入門』（講談社） ▪ ライター：Tellus オウンドメディア「宙畑」 ▪ テレビ出演：NHK 地球解析「宇宙から探せ!究極のお花見スポット」 IEEE IGARSS 2026 参加時
3. SAR(合成開口レーダ)とは 「合成開口レーダ」を調べて出てくる説明を見てみると… 雲の下でも地表面を観測できる！ 出典: Space Shift Inc. 干渉解析で変位がわかる！ 出典: 国土地理院 3
4. 合成開口ってなんだっけ？ 移動しながら作った「仮想アンテナ」の大きさで高い分解能を得る技術 合成開口について ▪ 合成開口レーダとは、 ▪ 移動して複数回の観測で仮想アンテナを作ること ▪ 大きなアンテナだと、 大きなアンテナを作るイメージ ▪ 長い波長の電磁波(電波)も見分けられる ▪ 高い分解能が得られる ▪ 虫眼鏡を想像するといいかも ▪ 物理的な大きなアンテナは、 ▪ ペイロード的に難しい ▪ 振動試験施設や地上開発でも難しい ▪ 航空宇宙領域では、必須の技術へ 4
5. 合成開口するためには タイミングを合わせることが重要！ 以下の関係を知ること End ? 距離≓時間≓周波数≓位相 Start ? 光速不変の原理より 合成したい場所に時間を合わせる ドップラー周波数を合わせることが厳密な合成開口 でも、簡単な理解としては地上までの距離 開口するのは、 いつからいつまで？ 要するに、そのタイミング（時間）が分かれば、十分！ 5
6. タイミングを上手に合わせると ALOS PALSAR (だいち１号機) Start RAW (受信信号) レンジ圧縮後 合成開口後 End 東京湾の観測データ (Scene ID: ALPSRP051270700-L1.0) © JAXA/METI 6
7. どのタイミングを合成開口するかは自由 タイミングを応用して、合成開口時間の観測時間全体についても可視化してみよう もっと前 処理全体での合成開口画像 提供位置 もっと後 もっと前 通常提供範囲 注意も必要 原理と関係している もっと後 © JAXA/METI 7
8. 『SAR衛星データ解析入門』 どのデータを、どの手法で、どうやって処理するかをイメージできるようになる！ 講談社 KS情報科学専門書／2026年2月刊 sar-python-book（GitHub） ▪ 章ごとのノートブックを無料公開 ▪ Python実装は 反復の学習・検証向け ▪ 付録の章は無料公開 Zenn 記事（無料）スピンオフ ▪ 「ALOS PALSAR RAW の合成開口処理と Python 実装」 紹介記事リンク 8
9. 最新衛星紹介：BIOMASS と NISAR BIOMASS（ESA） ▪ P帯・波長約70cm ▪ 2025年12月19日から無料公開 ▪ PolSAR／Pol-InSAR／TomoSAR © Contains modified ESA Biomass data (2026), CC BY-SA 3.0 IGO NISAR（NASA/ISRO） ▪ Lバンド＋Sバンド(インドのみ)、12日回帰 ▪ SARscape 6.3.1 直接ダウンロードに対応 ▪ 商用利用可能・無料公開 © NISAR data courtesy NASA/JPL-Caltech, retrieved from ASF DAAC, processed by Syusuke Yasui 9
10. 開口処理でどんなことに繋がるの？ 地上からの干渉ノイズ(RFI; Radio Frequency Interference)を低減できる ESA BIOMASS ESA 標準プロダクト(SLC) 結像画像(L0 RAW) ▪ 地上から混入するノイズを ある程度コントロール可能 ▪ 画像劣化の具体を 制御できる 都市部では、地上の信号と干渉して 画像の品質が低下することがある 特に、Pバンドでは深刻 © Contains modified ESA Biomass data (2026), CC BY-SA 3.0 IGO 10
11. 開口処理でどんなことに繋がるの？ SARの根本原理から発生するノイズ(Azimuth Ambiguity)を低減できる ALOS-4 PALSAR-3 ▪ 原理上起きてしまう ノイズを抑制できる ▪ 分解能劣化を制御できる 「可変PRF」と「固定PRF」と ２種類の観測モードがあるが、 特に「可変PRF」のモードでは深刻 現状は、 ノイズの少ない「固定PRF」で運用中 出典: S. Yasui, et al. "Eclipse band based azimuth ambiguity suppression for ALOS-4 PALSAR-3 variable PRF SAR system," in Proc. FRINGE 2026 11
12. 補足スライド 引用 / Reference： • S. Yasui, H. Yokoya, F. Ogushi, K. Motomura, and N. Kanemoto, "Eclipse band based azimuth ambiguity suppression for ALOS-4 PALSAR-3 variable PRF SAR system," in Proc. FRINGE 2026 — 13th Int. Workshop on Advances in the Science and Applications of SAR Interferometry, Kraków, Poland, Jun. 15–19, 2026. • Geospatial Information Authority of Japan, "Principles of InSAR (干渉SARの原理)," GSI Space Geodesy. [Online]. Available: https://www.gsi.go.jp/uchusokuchi/sar_mechanism.html. [Accessed: Sep. 20, 2026]. • Space Shift Inc., "Differences between optical and SAR satellites (光学衛星とSAR衛星の違い)," SPACE SHIFT Technology. [Online]. Available: https://www.spcsft.com/technology/satellites/. [Accessed: Sep. 20, 2026]. 謝辞 / Acknowledgment 本発表で使用した BIOMASS の Level-0 生データは、ESA が運営する ESA BIOMASS Collaborative Environment（Cal/Val）の枠組みにより提供を受けました。関係各位に記して謝意を表します。 本発表で使用したデータは ASF DAAC より提供： NISAR（NASA/ISRO）, ALOS PALSAR（Includes Material ©JAXA/METI 2026）関係機関に感謝いたします。 本発表で使用した背景画像 Sentinel-2 データ： Contains modified Copernicus Sentinel data 2025 Copernicus Data Space Ecosystem より取得しました。関係機関に感謝いたします。 12