経済産業省における

地球観測に関する取組

平成２１年１０月２日

経済産業省宇宙産業室

1

衛星センサ 1990年～ 2000年～ 2010年～ 2020年～

JERS‐1搭載

OPSVNIR 3バンド、SWIR

4バンド、

ステレオB/H=0.3

SAR

Lバンド

NASA

Terra搭載

ASTERVNIR 3バンド

SWIR 6バンド

TIR 5バンド

ステレオB/H=0.6

ALOS搭載

PALSAR

Lバンド

可変オフナディア

全偏波、ScanSAR

Hyper+Multi（仮称）

VNIR‐SWIR

185バンド（30m、30km)Multi 4バンド（5m、90km)

ASNARO（400ｋｇ級小型衛星）

Pan+MultiPan（0.5ｍ以下、10km）

Multi

6バンド（2m以下、10km）

経済産業省における地球観測に関する取組

FY2011打上予定

2006.1打上

1999.12打上

1992.2打上

1998.10停止

画像：JAXA HP

画像：USEF HP 2

ASTER・PALSAR

MODIS

ASTER

MISRMOPITT CERES

衛星進行方向

地球方向

ASTER PALSAR

恒星センサ

データ中継用アンテナ

太陽電池パドル

フェーズドアレイ方式Lバンド合成開口レーダ（PALSAR）

パンクロマチック立体視センサ(PRISM)

高性能可視近赤外放射計2型(AVNIR‐II)

○VNIR（可視近赤外域）、SWIR（短波長赤外域）、TIR

（熱赤外域）の3種類で構成された光学センサ

○平成11年（1999年）打ち上げのNASAの衛星Terraに

搭載

ASTER

衛星Terra

衛星「だいち」（ALOS）

○世界唯一のLバンド合成開口レーダセンサ○平成18年（2006年）打ち上げのJAXAの衛星「だい

ち」（ALOS）に搭載

○平成21年9月26日までに約162万シーンを観測

短波長赤外放射計熱赤外放射計

共通信号処理部

可視近赤外放射計電気部マスタ電源部

可視近赤外放射計

○平成21年9月26日までに約173万シーンを観測

3

ASTER・PALSARによる地球観測の活用例

石油胚胎有望地域の抽出 凡例

既存油ガス田

衛星画像から得た有望地

鉱区未設定地区

光学センサ（ＡＳＴＥＲ）で捉えた画像

鉱区取得・精密探査（確認調査）へ

ASTERデータの

スペクトル解析

対象地層の砂岩

層と泥岩・砂岩層

を細分化

ASTERDEMデータ

解析

地層の走向・傾斜

から精密地質構

造推定

現在生産中の石油胚胎層（A) の下部に新規有望層（B)を推定

現在生産中

石油層

新規胚胎有望層

ASTERデータから得られるス

ペクトルデータの解析及び地

形情報の解析により、石油胚

胎有望地を特定

解析によって得られた地質構造と

石油胚胎有望層

○資源探査○資源探査

ASTERデータ

から地質・地形判読

PALSARデータから

海域オイルスリック抽出

陸域の石油システム把握

海域の石油ポテンシャル把握

鉱区取得の意思決定に利用

地質解析と地形解析から未発見の石油胚

胎有望層を推定

地質解析と海上オイルスリック抽出

から石油胚胎可能性を推定し、鉱

区取得の意思決定に利用

4

○森林火災観測○森林火災観測

例）オーストラリア南東部の山火事例）オーストラリア南東部の山火事

ASTER・PALSARによる地球観測の活用例

2009.2.9撮影

山火事の煙

濃青は焼失した森林

熱赤外データで高温部を抽出

○ ASTER・PALSARにより取得したデータから、地表・地質の状況や、地表面・海表面の

温度の把握等が可能。地球温暖化の状況や、森林火災や火山活動といった災害観

測等に活用している。

5

ハイパースペクトルセンサ

ハイパースペクトルセンサ（イメージ）

マルチスペクトル

ハイパースペクトル

波長

波長

反射スペクトル

ハイパースペクトルはバンド

数が多く、反射スペクトルの

分解能が向上し、地表ター

ゲットを詳細に把握可能。

ハイパースペクトルとは？ 反射スペクトルを使うとどうして対象物が分かるか

高精度な地表ターゲットの識別(特定）が可能

反射スペクトル

反射スペクトル

ハイパーマルチ

波長

反射スペクトル

類似は反射スペクトル

樹木だ！

精度の良い地表ターゲットの分類が可能

classify identify

波長 波長

波長

分類 識別

異なる3種類

スペクトルライブラリ

様々な物質の反射ス

ペクトルのライブラリ

（データベース）化に

より，対象物の識別

精度が向上

（参照）

計測

○ASTERの後継センサ○ASTERと比較し、バンド数が約

13倍（14→185）。例えば鉱物

はASTERでは10種類程度の分

類が可能だったが、このセン

サでは約30種類の特定が可

能。

○現在開発中

図の出展：NASA/JPL

ハイパースペクトルセンサ

マルチスペクトルセンサ

6

本プロジェクト（日） EnMAP（独） PRISMA（伊）

波長域（μm）VNIR：0.4～0.97

SWIR：0.9～2.5

VNIR：0.42～1.0

SWIR：0.95～1.39

1.489～1.76

1.95～2.45

VNIR：0.4～1.010

SWIR：0.92～2.505

バンド数VNIR：57

SWIR：128VNIR：94

SWIR：139VNIR：92

SWIR：157

波長分解能VNIR：10nm

SWIR：12.5nmVNIR：6.5nm

SWIR：10nmVNIR、SWIRとも：

10nm

空間分解能 30m 30m 30m

S/N比450＠0.62μm

300＠2.10μm500＠0.495μm

150＠2.20μm

650＠0.65μm

400＠1.55μm

200＠2.10μm

打ち上げ 計画中 2013年予定 2011年予定

日独伊で開発中のハイパースペクトルセンサの性能比較

7

8

ASTERによる分類

アルーナイト

Reddish 

ハイパーとマルチの鉱物抽出比較：分類から識別へ

PurplePurple

モンモリロナイト

PurplePurple

地表物質の吸収特徴で識別。識別能力は波長分解能、空間分

解能により決まる。一般に中空間分解能では、統計処理などを

用いて地表物質の分類技術が用いられる。

Band 5 Band 9

Band 7

Band 5Band 6

Band 7

ハイパースペクトルセンサによる地球観測の高精度化例

Cuprite Arizona USA

Ｈｙｐｅｒデータによる鉱物の識別Ｈｙｐｅｒデータによる鉱物の識別

Alunite

アルーナイト

Kaolinite カオリナイト

Calcite

方解石

Alunite+Kaolinite

Montmorillonite

モン

モリロナイト

Silica or Dickite

石英

又はデッカイトUnaltered 分類不能

AVIRIS

(米国航空機Hyperセンサ）図の出展：NASA/JPL

ハイパーで観測するスペクトルカーブ

(10ナノメーター）

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

波長（ミクロン）

反射

率

アルナイト モンモリロナイト8

群落：スギ、ヒマラヤスギ、ストロ－ブマツモミジバフウ、

ラクウショウ

ハイパースペクトルセンサによる地球観測の研究例

ハイパースペクトルセンサにより、植物の分類や生育状況の把握などが可能。

可視画像 (夏季：2004/09/01)

スギ

ラクウショウ

ストローブマツ

ヒマラヤスギ

モミジバフウ

20m類似度 (Similarity)  ≥

3.3

イチイガシ

ケヤキ

アラカシ

シラカシ

ミズナ

ラ

ミズ

メ

ヒメシャラ

センペ

ルセコイ

ア

カナダツガ

テーダマツ

単木～数本：テーダマツ、センペルセコイアカナダツガ、アラカシケヤキ、イチイガシシラカシ、ミズナラ、ミズメヒメシャラ

樹種分類結果 (夏季：2004/09/01)

スギ

ヒマラヤスギ

ケヤキ

アカシヤ

センベルセコイヤ

モミジバフウ

ストローブマツ

テーダマツ

イチイガシ

ラクウショウ

シラカシ

ヒメシャラ

カナダヅカ

ミズメ

ミズナラ

9

赤：ASTERのカバー地域（GDEM整備可能地域）

（色が濃いほど何度も観測しているので精度が高い）

全陸域に展開

任意の部分を切り出して誰でも簡単に利用可能

対象地域を重複して観測

した全てのASTERデータ

から境目のないDEMを

作成

自動処理

境目のない広域のDEM

ASTERデータ（60km×60km）

ASTER GDEMDEM 10

○ 経済産業省が開発した衛星搭載センサである ASTERがカバーしている地球の全陸域のDEMを作成し、自動処理により境目のない広域のDEMとして整備。

○ 経済産業省と米国航空宇宙局（NASA）が平成19～２０年度に共同で開発。○ 同一地域に重なる多数のASTERデータを利用するので、精度が向上。○ 必要な部分を任意に切り出せるので、誰でも簡単に利用可能。

ASTER

GDEM

ASTER GDEM SRTM3* GTOPO30**(参考）　数値地図10m

メッシュ標高データ

データソース ASTERスペースシャトル

レーダ

世界中のDEMデータ所有機関から入

手

1:25,000地形図

作成・配布機関 METI/NASA NASA/USGSUSGS（米国地質調

査所）国土地理院

配布開始年 2009年～ 2003年～ 1996年～ 2008年～

データ取得期間 2000年～継続中 11日間（2000年）DEM　グリッドサイズ(m)

30m 90m 1000m約10m

（北方領土を除く）

DEM高さ精度（標準偏差）

7m～14m 10m 30m 5m以内

DEMカバー域グローバル（ほぼ全球）

北緯60度～南緯56度

グローバル（ほぼ全球）

日本のみ

DEMデータ欠損域常に雲に覆われてASTERデータが撮

れない地域

地形急峻域(レーダの特性による)

なし なし

*SRTM3: Shuttle Radar Topography Mission Data at 3 Arc-Seconds**GTOPO30: Global 30 Arc-Second Elevation Data Set

○ ASTER Global DEMは、世界最高精度のグローバルカバーのDEMである。

【ASTER GDEM】他のDEMとの比較

11

災害2（洪水ハザードマップ）

水（水資源管理）

災害1（火山ハザードマップ）

エネルギー（石油資源探査）降水・積雪データ

地質データ

DEM

○

ASTERにより取得した画像データを用い、地球全体をカバーする世界最高精度の全球３次元地形

データ「ASTER GDEM」を作成。DEMをプラットフォームとして、他の情報と組み合わせて解析することに

より、様々な成果が得られる。

【ASTER GDEM】利用例

ASTER GDEMは平成21年6月29日より日米にて配付。日本（（財）資源・環境観測解析セン

ターHPにて配付）では約2か月半でダウンロードが70万タイルを突破（1タイル：緯度1度×

経度1度、全球で22,600タイル）

火山データ 降水データ

12

Advanced Satellite with New system ARchitecture for Observation（ASNAROプロジェクト）

＜プロジェクトの目標＞○低コスト、短期の開発期間を実現する新たな衛星システム開発アーキテクチャの確立。○質量３００kg程度で、量産段階では２年以内で製造完了でき、ビジネス展開が可能な小型

衛星バスシステムを開発。○約５００kmの高度で０.５ｍ未満の分解能（GSD）を有する高性能な光学センサを開発し搭載。

衛星システムの主な諸元

ミッション光学センサ

データ伝送

パンクロ／マルチ一体型ＧＳＤ：０.５ｍ／２ｍ未満（Ｐａｎ／Ｍｕｌｔｉ）

高度５０４㎞、観測幅：１０㎞Ｘバンド１６相ＱＡＭ、約８００Ｍｂｐｓ

撮像範囲アジリティ

±45deg×±45deg（クロス／アロングトラック）45deg／45秒（平均1deg／秒）

打上 ２０１１年度（想定）、打上ロケット：検討中（H‐IIA、次期固体、Dnepr等主要ロケットにも適合）

軌道 太陽同期準回帰軌道（高度５０４㎞）軌道傾斜角：９７.４°降交点通過太陽地方時刻：11時

地上局 Ｓバンド追跡管制局Ｘバンドデータ受信局

設計寿命運用期間

３年３年以上

質量

軌道上形状

バス：２５０㎏（推薬除く）、

ミッション：１５０㎏推薬：５０㎏、TOTAL：４５０㎏程度約２.５m×３.５m×３.２m

電力 発生電力：1,300W（3年後）供給電力：

400W

＜システムの特色＞○「バス標準」技術を確立。○スペースワイヤをはじめとする新たな衛星システム開発アーキテクチャを

採用。○ミッションスケールに応じたハードウェアのモジュール化を推進（太陽電池

パネル、バッテリ、姿勢制御系、推進系等）。○民生技術の適用、信頼性の考え方の見直し、検証の考え方の見直し等に

よる高機能化、低コスト化、短納期化の達成。○自動自律化による省力化運用と地上ネットワークによる「どこでも運用」の

実現。

恒星センサ（バス機器）

バス部構体

バス部

ミッション部

カメラ部

2軸ジンバル付きＸバンドアンテナ

開口カバー

ミッション部構体

ミッション機器(制御回路、データレコーダ、通信機器等)

分界点

Ｓバンドアンテナ（バス機器）

フード

GPSアンテナ（バス機器）

太陽電池パドル

小型化等による先進的宇宙システムの研究開発について

13

小型衛星ASNARO（仮称）の性能比較

○小型・低コストながら、世界最先端の米国商用地球観測衛星（１～２トン級）と同等の性能達

成を目標。

14

衛星名：年度軽量低精度 重量低分解能

重量高精度軽量高分解能

＜複合機能衛星＞

高性能小型衛星(ASNARO)450kg程度、分解能0.5m未満

日本上空パスにおいて国内７地点の連続撮像が可能日本上空パスにおいて国内７地点の連続撮像が可能

直下点軌跡と撮像視線軌跡（朱書き部分は撮像ポイント）

視線軌跡

直下点軌跡

小型衛星ASNARO（仮称）のミッション運用

項目 値 備考

周回時間 約９５分 約１５周／日

回帰日数 準回帰周期４３日（サブサイクル５日）

観測モード ①スナップショット撮像、②広域撮像、

③ストリップマップ撮像、④３Ｄ撮像

最小撮像単位 １０㎞×１５㎞（有効サイズ１２㎞）、観

測時間２.１秒

観測レート ８Ｇｂｐｓ（６Ｇｂｐｓ：パンクロ、２Ｇｂｐｓ：マルチ）

圧縮なし

ダウンリンクレート ８３２Ｍｂｐｓ、シンボルを含む（７２０Ｍｂ

ｐｓ：ミッションデータ相当）

データレコーダ記憶

容量

最大１２０ＧＢ １２０ＧＢ／（８Ｍｂｐｓ／８）＝

１２０秒

ポインティング角 ４５°以内

AT方向(Along Track)

CT方向(Cross Track)

○高アジリティと高速データ伝送の確保により、多様な観測要求にも対応。

①スナップショット撮像 ②広域撮像 ③ストリップマップ撮像 ④３Ｄ撮像

＜観測モード＞解析条件・春分の日、初期太陽指向姿勢・第一撮像地点にて上空付近からの撮像・最大許容ポインティング角 45deg・最終姿勢を太陽指向姿勢に設定・撮像地点：稚内⇒札幌⇒秋田⇒仙台⇒横浜⇒名古屋⇒串本

経過時間 マヌーバ角 マヌーバ時間 ポインティング角[s] [deg] [s] [deg]

稚内 64.8 52.5 62.8 3.9札幌 97 4.3 25.2 8.3秋田 134 11.1 29.8 17.0仙台 185.4 29.2 44.3 18.5横浜 219.2 8.6 26.8 13.2

名古屋 284.2 47.6 57.8 36.4串本 313 6.7 21.7 37.9

観測地

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経済産業省

（独）新エネルギー・産業技術総合開発機構

運営費交付金

経済産業省

小型化等による先進的宇宙システムの研究開発（平成２０～２２年度）

（財）無人宇宙実験システム研究開発機構（USEF）

日本電気株式会社（NEC）

可搬統合型小型地上システムの研究開発（平成２１～２３年度）

㈱パスコ

＜小型衛星＞ ＜地上システム＞

（独）宇宙航空研究開発機構

宇宙科学研究本部

（ISAS/JAXA）共同研究

日本電気株式会社（NEC）

委託

一部再委託

開発委託

小型衛星／地上システムの開発・実証体制

○ＡＳＮＡＲＯ（仮称）の高分解能画像の商業的需要をにらみ、我が国初の民間企業による政

府実証衛星の運用実現を目指す。

地上システムの開発に

加え、ASNARO（仮称）

の運用も委託予定

16

小型衛星ASNARO（仮称）の運用イメージ＜予定＞

データセンタ（東京）

(株)パスコ沖縄地球局

小型衛星ＡＳＮＡＲＯ（仮称）

ＳバンドＳバンド

ＳバンドＸバンド

Ｘバンド

(株)パスコ北海道地球局

高速回線高速回線

Ｘバンド

可搬局

○民間企業が保有する設備も利用しつつ、政府が開発する小型衛星／地上システム（可搬

局）の運用を行う。

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２００８年度（２０年度）

２００９年度（２１年度）

２０１０年度（２２年度）

２０１１年度（２３年度）

２０１２年度（２４年度）

２０１３年度（２５年度）

２０１４年度（２６年度）

ASNARO（仮称）

研究開発

打上

予定

地上システムの

研究開発

衛星の運用

開発

開発

運用

○小型衛星ASNARO（仮称）は２２年度末までに、地上システムは２３年度中の完成

を目標。

○衛星の初期機能確認終了後、民間企業による衛星運用を開始予定。

○衛星運用者は、積極的にＡＳＮＡＲＯ（仮称）の画像を商業販売し、その収入のみで

運用を行い、利益が発生する場合は収益納付（国庫納付）することを検討中。

○衛星画像の所有権は経済産業省に帰属し、衛星運用者は経済産業省が同意する

範囲・条件で衛星データの使用・配布を行うことができるようにする予定。

○今後、打上ロケットや打上日の早期確定、衛星運用に向けた官民の役割分担の

明確化、我が国におけるデータ配布ポリシーの策定等を進める。

18

小型衛星／地上システムの開発・運用スケジュール