JP6447708B2 - Ｓａｒデータ検索装置、方法およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、多量のＳＡＲ（Synthetic Aperture Radar）データの中から、ＩｎＳＡＲ（Interferometric SAR）データの作成目的に応じたＳＡＲデータのセットを検索するＳＡＲデータ検索装置、方法および記録媒体に関する。

ＳＡＲデータは、飛行機や衛星等の飛翔体に搭載された合成開口レーダからマイクロ波を地表に向けて照射して戻ってきた反射波を観測したデータである。この方法による観測は、可視光による観測とは異なり、雲の影響を受けず、また、昼夜間問わず観測可能であるため、リモートセンシング技術として広く用いられている。

このＳＡＲデータを応用した技術として、同一観測点を異なる二時期、または、二方向から観測したＳＡＲデータのペア（マスターデータとスレーブデータの組）を干渉処理する干渉ＳＡＲ技術がある。この技術を利用して作成されるＩｎＳＡＲデータから、三次元表層モデルデータ（ＤＳＭ：Digital Surface Model）を作成して利用することが可能である。また、ＩｎＳＡＲデータから地形縞を取り除いた差分干渉ＳＡＲデータ（ＤＩｎＳＡＲ：Differential InSAR）を作成して、二時期の地殻変動量の解析等に利用することも可能である。

現在、ＬＡＮＤＳＡＴのような代表的な地球観測衛星が同一地点を観測する頻度は数週間に一回程度となっている。その観測頻度の少なさを改善するため、軽量で安価なセンサ搭載小型衛星を多く打ち上げて、観測頻度を多くしようとする動きがある。それが実現すれば、将来的にＳＡＲセンサが搭載された小型衛星の打ち上げ頻度が多くなり、ＳＡＲデータも多く流通されることが予想される。

ＳＡＲデータが多く流通すると、ＩｎＳＡＲデータを作成する際のＳＡＲデータのペアの選択肢が増えるため、最適なＳＡＲデータのペアを選択することができれば、より精度の高いＩｎＳＡＲデータの作成が可能となると考えられる。

高精度のＤＳＭデータやＤＩｎＳＡＲデータを作成するには、高精度なＩｎＳＡＲデータが必要となる。高精度なＩｎＳＡＲデータを作成するには、垂直基線長が小さくなるように選択したＳＡＲデータのペアを用いるのが望ましい。垂直基線長は、図１０に示すように、マスターデータを観測した衛星の位置から、スレーブデータを観測した衛星の位置と観測点を結んだ線に下ろした垂線の長さである。垂直基線長が長くなるほど、ＳＡＲデータが干渉しなくなる。ＳＡＲデータが干渉しない領域は正確なＩｎＳＡＲデータを作成できない。そのため、垂直基線長が小さくなるように選択したＳＡＲデータのペアを用いるのが望ましい。

また、ＩｎＳＡＲデータを作成する際、作成目的に応じてＳＡＲデータのペアを変えることが望ましい。

例えば、ＤＳＭデータを作成する目的でＩｎＳＡＲデータを作成する場合は、以下の条件を満たすＳＡＲデータのペアを使用するのが望ましい。
・マスターデータの観測日時が希望する日時に近い
・マスターデータとスレーブデータの観測日時の間隔が小さい
上記二番目の条件は、正確なＩｎＳＡＲデータを作成できない領域を小さく抑えるための条件である。ＳＡＲデータのペア間の観測日時の間隔が大きくなると、地表状況の変化が大きくなる。地表状況の変化が大きくなると、ＳＡＲデータのペア同士が干渉できずに正確なＩｎＳＡＲデータを作成できない領域が大きくなる。そのため、マスターデータとスレーブデータの観測日時の間隔が小さいことが望ましい。

一方、二時期の地殻変動量の解析目的でＩｎＳＡＲデータを作成する場合は、以下の条件を満たすＳＡＲデータのペアを使用するのが望ましい。
・マスターデータの観測日時が希望するマスターデータの日時に近い
・スレーブデータの観測日時が希望するスレーブデータの日時に近い
特許文献１には、ＳＡＲデータのペアから標高情報を抽出する目的で、複数の衛星から任意に選択した二つの衛星間を結ぶベースライン長を元に、ＳＡＲデータのペアを選択する方式が記載されている。

特開２００７−２５６１３４号公報

しかし、特許文献１に記載の方法では、データ選択の際、ＳＡＲデータの観測日時が考慮されていない。そのため、観測日時が離れたＳＡＲデータのペアが選択された場合、正確なＩｎＳＡＲデータを作成できない領域が大きくなり、標高情報の抽出がうまくいかなくなる可能性がある。また、ＤＩｎＳＡＲデータを作成することが目的の場合、二つの離れた時期のＳＡＲデータのペアを使用する必要があるため、特許文献１に記載の方法でペアを選択することができない。

本発明の目的は、ＩｎＳＡＲデータの作成目的に応じてＳＡＲデータのペアの検索条件を変えることを可能にするＳＡＲデータ検索装置、方法および記録媒体を提供することにある。

上述の問題を解決するために、本発明のＳＡＲデータ検索装置は、検索目的および観測日時条件を含む検索条件の入力を受け付ける条件入力手段と、前記検索目的に応じて前記検索条件として使用する前記観測日時条件を切り替え、各ＳＡＲ（synthetic aperture radar）データの識別情報と対応する観測日時を含むメタデータを記憶するメタデータ記憶部から、前記検索条件を満たす前記ＳＡＲデータのセットの前記識別情報を抽出する検索手段と、抽出した前記セットの各前記ＳＡＲデータの前記識別情報を出力する出力手段を備えることを特徴とする。

また、本発明のＳＡＲデータ検索方法は、検索目的および観測日時条件を含む検索条件の入力を受け付け、前記検索目的に応じて前記検索条件として使用する前記観測日時条件を切り替え、各ＳＡＲデータの識別情報と対応する観測日時を含むメタデータを記憶するメタデータ記憶部から、前記検索条件を満たす前記ＳＡＲデータのセットの前記識別情報を抽出し、抽出した前記セットの各前記ＳＡＲデータの前記識別情報を出力することを特徴とする。

また、本発明のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されたＳＡＲデータ検索プログラムは、コンピュータに、検索目的および観測日時条件を含む検索条件の入力を受け付ける条件入力機能と、前記検索目的に応じて前記検索条件として使用する前記観測日時条件を切り替え、各ＳＡＲデータの識別情報と対応する観測日時を含むメタデータを記憶するメタデータ記憶部から、前記検索条件を満たす前記ＳＡＲデータのセットの前記識別情報を抽出する検索機能と、抽出した前記セットの各前記ＳＡＲデータの前記識別情報を出力する出力機能を実現させることを特徴とする。

本発明のＳＡＲデータ検索装置、方法および記録媒体により、ＩｎＳＡＲデータの作成目的に応じてＳＡＲデータのペア（セット）の検索条件を変えることが可能になる。そして、作成目的に応じた最適なＳＡＲデータのペア（セット）を検索することが可能になる。

本発明の第一および第二の実施形態のＳＡＲデータ検索装置の構成例を示す図である。 本発明の第一および第二の実施形態のＳＡＲデータ検索装置の動作例を示す図である。 本発明の第二の実施形態の利用者側装置の表示の例を示す図である。 本発明の第三および第四の実施形態のＳＡＲデータ検索装置の構成例を示す図である。 本発明の第三および第四の実施形態のＳＡＲデータ検索装置の動作例を示す図である。 本発明の第三および第四の実施形態の観測日時の関係を示す図である。 本発明の第三および第四の実施形態の観測日時の関係を示す図である。 本発明の第四の実施形態の利用者側装置の表示の例を示す図である。 本発明の第四の実施形態の観測日時の関係を示す図である。 垂直基線長の説明を示す図である。 本発明の各実施形態のハードウェア構成例を示す図である。

［第一の実施形態］
まず、本発明の第一の実施形態について説明する。

図１に本実施形態のＳＡＲデータ検索装置の構成例を示す。

なお、図面中の矢印の向きは、一例を示すものであり、ブロック間の信号の向きを限定するものではない。また、以降の図面においても同様である。

ＳＡＲデータ検索装置１０は、条件入力部１１、検索部１２および出力部１３により構成される。

条件入力部１１は、検索条件の入力を受け付ける部分である。検索条件は、検索目的、および観測日時条件を含む。

検索部１２は、検索目的に応じて検索条件として使用する観測日時条件を切り替え、メタデータ記憶部１４から、検索条件を満たすＳＡＲデータのセットを抽出する部分である。メタデータ記憶部１４は、各ＳＡＲデータの識別情報、観測日時を含むメタデータを記憶する部分である。なお、メタデータ記憶部１４はＳＡＲデータ検索装置１０の内部に構成しても構わないし、ＳＡＲデータ検索装置１０の外部の別装置として構成しても構わない。

出力部１３は、抽出したＳＡＲデータのセットの各ＳＡＲデータの識別情報を出力する部分である。

このようにＳＡＲデータ検索装置１０を構成することによって、ＩｎＳＡＲデータの作成目的に応じてＳＡＲデータの検索条件を変えることが可能になる。

次に、図２に本実施形態のＳＡＲデータ検索装置１０の動作の例を示す。

まず、条件入力部１１は、検索条件を受け付ける（ステップＳ１０１）。検索条件は、検索目的および観測日時条件を含む。

次に、検索部１２は、検索目的に応じて検索条件として使用する観測日時条件を切り替え、メタデータ記憶部１４から、検索条件を満たすＳＡＲデータのセットを抽出する（ステップＳ１０２）。

そして、出力部１３は、抽出したＳＡＲデータのセットのそれぞれのＳＡＲデータの識別情報を出力する（ステップＳ１０３）。

このようにＳＡＲデータ検索装置１０を動作させることによって、ＩｎＳＡＲデータの作成目的に応じてＳＡＲデータの検索条件を変えることが可能になる。

以上で説明したように、本発明の第一の実施形態では、検索目的に応じた観測日時条件とその他の検索条件を満たすＳＡＲデータのセットを抽出する。そのため、ＩｎＳＡＲデータの作成目的に応じてＳＡＲデータの検索条件を変えることが可能になる。そして、作成目的に応じた最適なＳＡＲデータのセットを検索することが可能になる。

［第二の実施形態］
次に、本発明の第二の実施形態について説明する。

本実施形態のＳＡＲデータ検索装置１０の構成例および動作例は図１および図２と同様である。

本実施形態では、第一の実施形態で説明した本実施形態のＳＡＲデータ検索装置１０の動作の例について、人工衛星で取得したＳＡＲデータを検索する場合を例に、具体的に説明する。

メタデータ記憶部１４は、各ＳＡＲデータの識別情報、観測範囲、飛翔体の位置情報、観測方向情報、観測日時を含むメタデータを記憶する部分である。観測範囲としては、たとえば、緯度経度やＵＴＭ（Universal Transverse Mercator）座標等の地理情報を記憶する。飛翔体の位置情報としては、たとえば、ＳＡＲセンサが搭載された飛翔体の慣性座標系における軌道情報を、また、観測方向情報としては、三軸姿勢角やクォータニオンで表される姿勢情報を記憶する。

条件入力部１１では、まず、検索条件を受け付ける（ステップＳ１０１）。検索条件は検索目的（Ｇ１）、観測位置条件（Ｇ２）、二つの飛翔体の距離条件（Ｇ３）および検索目的に応じた観測日時条件（Ｇ４）を含んでいる。

条件入力部１１への検索条件の入力は、ＳＡＲデータ検索装置１０に備えられた入力手段や、ＳＡＲデータ検索装置１０以外の利用者側機器等によって行うことが可能である。ここでは、利用者側機器を用いる場合を想定して説明する。

検索目的（Ｇ１）には、たとえば、標高解析で使用するＤＳＭデータの作成や、地殻変動解析で使用するＤＩｎＳＡＲデータの作成がある。条件入力部１１では、この検索目的（Ｇ１）に応じた観測日時条件（Ｇ４）を受け付ける。

検索目的（Ｇ１）がＤＳＭデータの作成であった場合には、観測日時条件（Ｇ４）として、利用者がマスターデータとして使用したいＳＡＲデータの観測日時（以下、マスターデータの観測日時条件）を受け付ける。検索目的がＤＩｎＳＡＲデータの作成であった場合には、利用者がマスターデータとして使用したいＳＡＲデータの観測日時と利用者がスレーブデータとして使用したいＳＡＲデータの観測日時（以下、スレーブデータの観測日時条件）を受け付ける。

ここで、検索目的に応じた観測日時条件を受け付ける方法としては、たとえば、検索目的を受け付けた条件入力部１１が検索目的に応じた検索条件を利用者側機器へ要求し、利用者側機器が要求に応じた検索条件の入力を利用者に促す表示を行う方法がある。また、利用者側機器が直接、検索目的に応じた検索条件の入力を利用者に促す表示を行うようにしても良い。利用者側機器における表示の例を図３に示す。図３（ａ）は検索目的がＤＳＭデータの作成であるときの表示の例、図３（ｂ）は検索目的がＤＩｎＳＡＲデータの作成であるときの表示の例である。

観測位置条件（Ｇ２）は、ＳＡＲデータのセットを検索したい地理領域に関する情報である。

二つの飛翔体の距離条件（Ｇ３）には、たとえば、マスターデータとスレーブデータの垂直基線長（Bperp）を使用する。図１０において、マスターデータＳＡＲ観測衛星の衛星位置をSm、スレーブデータＳＡＲ観測衛星の衛星位置をSs、スレーブデータＳＡＲ観測衛星の地表の観測点をGとしたとき、垂直基線長BperpはSmから直線SsGへ下ろした垂線の長さである。Bperpの値はSmとSsの衛星間距離をB、直線SsSmと直線SsGのなす角をθとしたとき、式１で計算可能である。ここでは、条件入力部１１では、この垂直基線長の閾値（最大値）を距離条件（Ｇ３）として受け付けることとする。

次に、検索部１２は、メタデータ記憶部１４から、検索条件を満たすＳＡＲデータのセットを抽出する（ステップＳ１０２）。本実施形態では、マスターデータとスレーブデータのペアを抽出する。

まず、検索部１２は、観測位置条件（Ｇ２）に基づきメタデータ記憶部１４を検索する。この検索により、観測位置条件（Ｇ２）を満たす地理的位置におけるデータのＳＡＲメタデータが取得される。メタデータには、その元となるＳＡＲデータとの対応付けが識別情報として付与されているので、検索部１２が取得するデータは識別情報である。このとき、観測位置条件を満たすメタデータが複数存在すれば、取得される識別情報も複数となる。これらの取得された複数の識別情報を候補データＴ１とする。

候補データＴ１に含まれる識別情報が１つ以下の場合は、ペアを抽出できないため、出力部１３に対して候補データがない旨の結果を出力する。候補データが２つ以上の場合は、二つの飛翔体の距離条件（Ｇ３）に基づいてさらに候補データＴ１を絞り込む。

まず、候補データＴ１に含まれる識別情報を検索キーワードとして、メタデータ記憶部１４を検索し、当該識別情報に対応する観測範囲、飛翔体の位置情報、観測方向情報、観測日時を取得する。従って、観測範囲、飛翔体の位置情報、観測方向情報、観測日時のセットデータは、候補データに含まれる識別情報の数だけ取得されることになる。候補データＴ１に複数の識別情報が存在すると、これらの組み合わせ数の２倍（マスターとスレーブを入れ替えた組み合わせも考慮するため２倍となる）だけＳＡＲデータのペアが形成できる。

そして、各ペアについて、それぞれのＳＡＲデータの識別情報に対応する観測範囲、飛翔体の位置情報、観測方向情報、観測日時に基づいて、垂直基線長を計算する。図１０において、マスターデータ観測衛星位置Sm、スレーブデータ観測衛星位置Ssは、観測日時と飛翔体の位置情報、観測方向情報から算出し、観測点Gは観測範囲（たとえば観測範囲の中心位置）や位置情報、観測方向情報から得られる。そして、算出した垂直基線長が距離条件（Ｇ３）の閾値以下であるか否か判断する。

垂直基線長が閾値以下のペアすべてについて、各ペアの各ＳＡＲデータの識別情報、観測日時、および、そのペアにおける算出垂直基線長の情報を、新たな候補データＴ２とする。従って、新たな候補データＴ２には、複数ペアの識別情報、各識別情報に対応するＳＡＲデータの観測日時、および、各ペアにおける垂直基線長が含まれることになる。候補データＴ２に含まれるペアがない場合、検索部１２は候補データがない旨を出力部１３へ出力する。

次に、候補データＴ２に含まれるペアが１つ以上ある場合、観測日時条件（Ｇ４）に基づいてさらに候補データＴ２を絞り込む。候補データＴ２に含まれる各ＳＡＲデータの観測日時を参照し、観測日時条件（Ｇ４）から所定の期間以上離れているＳＡＲデータがあれば、そのＳＡＲデータを含むペアを候補データＴ２から削除し、残ったペアを新たな候補データＴ３とする。

例えば、ＤＳＭデータの作成が目的の場合は、以下の条件を満たすＳＡＲデータのペアを候補データＴ３として残す。
・マスターデータの観測日時が観測日時条件から所定の範囲内
・マスターデータとスレーブデータの観測日時の間隔が所定の範囲内
一方、ＤＩｎＳＡＲデータの作成が目的の場合は、以下の条件を満たすＳＡＲデータのペアを候補データＴ３として残す。
・マスターデータの観測日時が観測日時条件から所定の範囲内
・スレーブデータの観測日時が観測日時条件から所定の範囲内
候補データＴ３に含まれるペアがない場合、検索部１２は候補データがない旨を出力部１３へ出力する。そして、候補データＴ３に含まれるペアが１つ以上ある場合、候補データＴ３に含まれるペアの識別情報を出力部１３へ出力する（ステップＳ１０３）。このとき、候補データＴ３に含まれるペアが複数の場合には、観測日時条件に近い観測日時の順や垂直基線長の短い順等の所定の順に並べ替えて出力しても良い。あるいは、識別情報とともに垂直基線長や観測日時を出力し、利用者側装置で並べ替えて表示するようにしても良い。

以上で説明したように、本発明の第二の実施形態では、第一の実施形態と同様に、検索目的に応じた観測日時条件とその他の検索条件を満たすＳＡＲデータのセットを抽出する。そのため、ＩｎＳＡＲデータの作成目的に応じてＳＡＲデータの検索条件を変えることが可能になる。そして、作成目的に応じた最適なＳＡＲデータのセットを検索することが可能になる。

［第三の実施形態］
次に、本発明の第三の実施形態について説明する。

本実施形態は、第一および第二の実施形態に対して、抽出したＳＡＲデータのセットごとに指標を算出する構成を追加した構成である。

図４にＳＡＲデータ検索装置２０の構成例を示す。

ＳＡＲデータ検索装置２０は条件入力部１１、検索部１２、出力部２３および指標算出部２５により構成される。条件入力部１１と検索部１２は第一の実施形態と同様である。

指標算出部２５は、検索部１２で抽出したＳＡＲデータのセットごとに指標を算出する部分である。

出力部２３は、抽出したセットの各ＳＡＲデータの識別情報を、指標算出部２５で算出した指標とともに出力する部分である。

このようにＳＡＲデータ検索装置２０を構成することによって、ＩｎＳＡＲデータの作成目的に応じてＳＡＲデータの検索条件を変えることが可能になる。さらに、検索結果を指標とともに利用者に提示することが可能になる。

次に、図５に本実施形態のＳＡＲデータ検索装置２０の動作の例を示す。なお、ステップＳ２０１、Ｓ２０２、Ｓ２０４はそれぞれ図２のステップＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０３に相当する。

まず、条件入力部１１は、検索条件を受け付ける（ステップＳ２０１）。検索条件は、検索目的および観測日時条件を含む。

次に、検索部１２は、検索目的に応じて検索条件として使用する観測日時条件を切り替え、メタデータ記憶部１４から、検索条件を満たすＳＡＲデータのセットを抽出する（ステップＳ２０２）。

次に、指標算出部２５は、検索部１２で抽出したＳＡＲデータのセットごとに指標を算出する（ステップＳ２０３）。

そして、出力部２３は、抽出したＳＡＲデータのセットのそれぞれのＳＡＲデータの識別情報を、指標とともに出力する（ステップＳ２０４）。

このようにＳＡＲデータ検索装置２０を動作させることによって、ＩｎＳＡＲデータの作成目的に応じてＳＡＲデータの検索条件を変えることが可能になる。さらに、検索結果を指標とともに利用者に提示することが可能になる。

次に、本実施形態のＳＡＲデータ検索装置２０の動作の例について、人工衛星で取得したＳＡＲデータを検索してマスターデータとスレーブデータのセット（ペア）を抽出する場合を例に、具体的に説明する。

距離条件（Ｇ３）に基づいて候補データＴ１を絞り込み新たな候補データＴ２を抽出するところまでは第二の実施形態で説明した動作と同様である。

本実施形態では、複数のＳＡＲデータのペアが抽出された場合、指標算出部２５において、ペアごとに指標を算出する（ステップＳ２０３）。

検索目的がＤＳＭデータの作成であった場合には、たとえば、式２で指標Sを算出する。Ｄ１は、マスターデータの観測日時条件とマスターデータの観測日時の間隔、Ｄ２はマスターデータの観測日時とスレーブデータの観測日時の間隔である。これらの関係を図６に示す。マスターデータの観測日時条件は、条件入力部１１に入力される観測日時条件（Ｇ４）である。α１、β１、γ１は実数であり、垂直基線長を重視するか、観測日時間隔を重視するか等の検索方針に基づき、あらかじめ決めておく。この指標Sが小さいほど、ＤＳＭデータ作成に適したＳＡＲデータペアであることになる。

検索目的がＤＩｎＳＡＲデータの作成であった場合は、たとえば、式３で指標Sを算出する。Ｄ３は、マスターデータの観測日時条件とマスターデータの観測日時の間隔、Ｄ４はスレーブデータの観測日時条件とスレーブデータの観測日時の間隔である。これらの関係を図７に示す。マスターデータの観測日時条件およびスレーブデータの観測日時条件は、条件入力部１１に入力される観測日時条件（Ｇ４）である。α２、β２、γ２は実数であり、垂直基線長を重視するか、観測日時間隔を重視するか等の検索方針に基づき、あらかじめ決めておく。この指標Sが小さいほど、ＤＩｎＳＡＲデータ作成に適したＳＡＲデータペアであることになる。

指標算出部２５に入力される候補データＴ２には、各ペアの各ＳＡＲデータの識別情報、観測日時、および、そのペアにおける算出垂直基線長の情報が含まれている。各ペアについて、候補データに含まれる観測日時と観測日時条件（Ｇ４）からＤ１とＤ２、あるいは、Ｄ３とＤ４を算出する。そして、これらの値と候補データに含まれる算出垂直基線長を式２あるいは式３に適用して、指標Sを算出する。

このようにしてペアごとに指標を算出し、各ペアの識別情報と算出した指標を検索結果として出力部１３へ出力する。このとき、指標の小さい順に各ペアを並べ替えておくと良い。また、この並べ替えは、利用者側装置で行っても良い。

出力部１３では、指標算出部２５から受け取った検索結果を利用者側装置へ出力する（ステップＳ２０４）。検索結果を受け取った利用者側装置は、指標が小さい順にＳＡＲデータのペアを表示する等の表示を行う。また、検索部１２から候補データがない旨の情報が入力された場合には、検索結果がない旨の情報を利用者側装置へ出力し、利用者側装置では、検索結果がない旨のメッセージの表示等を行う。

以上のようにＳＡＲデータ検索装置２０を動作させることにより、観測位置条件、距離条件および検索目的に応じた観測日時条件を満たすＳＡＲデータを検索することができる。また、さらに、ＳＡＲデータペア間の垂直基線長が短く、かつ、観測日時条件に近い観測日時のＳＡＲデータのペアを優先的に利用者側装置に表示させることが可能になる。

ＤＳＭデータを作成する目的でＩｎＳＡＲデータを作成する場合には、ＳＡＲデータペア間の垂直基線長が小さく、かつ、マスターデータとスレーブデータの観測日時が近いＳＡＲデータペアが検索結果として優先的に出力される。また、ＤＩｎＳＡＲデータを作成する目的でＩｎＳＡＲデータを作成する場合は、ＳＡＲデータペア間の垂直基線長が小さく、かつ、利用者が解析したい二時期の観測日時が近いマスターデータとスレーブデータが検索結果として優先的に出力される。その結果、ＳＡＲデータペアから作成されるＩｎＳＡＲデータの品質が向上し、それによりＤＳＭデータあるいはＤＩｎＳＡＲデータの品質向上も図ることができる。

以上で説明したように、本発明の第三の実施形態では、第一および第二の実施形態と同様に、検索目的に応じた観測日時条件とその他の検索条件を満たすＳＡＲデータのセットを抽出する。そのため、ＩｎＳＡＲデータの作成目的に応じてＳＡＲデータの検索条件を変えることが可能になる。そして、作成目的に応じた最適なＳＡＲデータのセットを検索することが可能になる。さらに、検索されたＳＡＲデータのセットのそれぞれに指標を算出することによって、より検索結果としてふさわしいセットを優先的に利用者に示すことが可能になる。それにより、作成されるＩｎＳＡＲデータの品質を向上することが可能になる。

［第四の実施形態］
次に、本発明の第四の実施の形態について説明する。

地殻変動量が判読できるＤＩｎＳＡＲデータは、ＩｎＳＡＲデータから三次元地形モデルデータを使用してＩｎＳＡＲデータの地形影響分を除去することで得ることができる。三次元地形モデルデータとしては、国土地理院数値標高モデル１０ｍメッシュ等の既存のＤＥＭ（Digital Elevation Model）データを用いることが可能である。また、別のＳＡＲデータのペアからＤＳＭデータを作成して用いることも可能である。

本実施形態は、検索目的がＤＩｎＳＡＲデータの作成の場合に、ＤＩｎＳＡＲデータ作成用のＳＡＲデータのペアに加えて、ＤＩｎＳＡＲデータ作成用ＤＳＭデータの作成を目的としたＳＡＲデータのペアを検索することを可能にする構成を追加した形態である。なお、この構成は、第二あるいは第三の実施形態のいずれに追加しても良い。

本実施形態におけるＳＡＲデータ検索装置２０の構成例および動作例は、図４および図５と同様である。

条件入力部１１は、検索目的として、ＤＳＭデータの作成あるいはＤＩｎＳＡＲデータの作成を受け付ける。そして、検索目的がＤＩｎＳＡＲデータの作成である場合には、さらに、ＤＩｎＳＡＲデータ作成用ＤＳＭデータを作成するかどうかを受け付ける。検索目的（Ｇ１）がＤＩｎＳＡＲデータの作成で、さらにＤＳＭデータも作成する場合には、観測日時条件（Ｇ４）として、マスターデータの観測日時条件とスレーブデータの観測日時条件を受け付ける。図８は、検索目的がＤＩｎＳＡＲデータの作成で、さらにＤＳＭデータも作成するときの利用者側装置の表示の例である。他の検索条件に関しては、第三の実施形態の説明と同様である。

検索部１２では、ＤＩｎＳＡＲデータ作成用ＤＳＭデータを作成する場合には、１つのマスターデータに対して、ＤＩｎＳＡＲデータ作成用のスレーブデータと、ＤＳＭデータ作成用のスレーブデータ２を抽出する。以降の説明は、ＤＩｎＳＡＲデータ作成用ＤＳＭデータを作成する場合について説明する。

まず、検索部１２では、第三の実施形態と同様に、観測位置条件（Ｇ２）に基づきメタデータ記憶部１４を検索し、候補データＴ１を抽出する。ＤＩｎＳＡＲデータ作成用ＤＳＭデータを作成する場合はＳＡＲデータが３つ必要なため、候補データＴ１に含まれるＳＡＲデータの識別情報が２つ以下の場合には、出力部２３へ候補データがない旨の結果を出力する。候補データＴ１に含まれる識別情報が３つ以上の場合には、距離条件（Ｇ３）に基づいてさらに候補データＴ１を絞り込む。

検索部１２では、第三の実施形態と同様の方法で距離条件（Ｇ３）に基づいて候補データＴ１を絞り込み、新たな候補データＴ２とする。

ただし、第三の実施形態とは異なり、新たな候補データは、マスターデータとスレーブデータとＤＳＭデータ作成用のスレーブデータ２、合わせて３つのＳＡＲデータを一つのデータセットとする。観測位置条件（Ｇ２）に基づき抽出された候補データに含まれる識別情報の数がN個の場合、ＳＡＲデータのペア数は式４で表すことができる。一方、３つのＳＡＲデータを一つのデータセットとする場合の総データセット数は式５で表すことができる。（マスター、スレーブ、スレーブ２を入れ替えた組み合わせを考慮するため、組み合わせ数の６倍となる）。

垂直基線長は、一つのデータセットに対して、マスターデータとスレーブデータとの間の垂直基線長（Bperp）と、マスターデータとスレーブデータ２との間の垂直基線長（Bperp２）の２つを算出する。そして、算出した垂直基線長のいずれもが距離条件（Ｇ３）の閾値以下であるか否か判断する。

垂直基線長のいずれもが閾値以下のデータセットすべてについて、各データセットの各ＳＡＲデータの識別情報、観測日時、および、そのデータセットにおける算出垂直基線長の情報（BperpとBperp２）を、新たな候補データＴ２とする。従って、新たな候補データＴ２には、複数データセットの識別情報、各識別情報に対応するＳＡＲデータの観測日時、および、各データセットにおける垂直基線長が含まれることになる。候補データに含まれるデータセットがない場合、検索部１２は候補データがない旨を出力部２３へ出力する。

複数のＳＡＲデータのデータセットが抽出された場合、指標算出部２５において、データセットごとに指標を算出する。

指標算出部２５では、たとえば、式６で指標Sを算出する。Ｄ３はマスターデータの観測日時条件とマスターデータの観測日時の間隔、Ｄ４はスレーブデータの観測日時条件とスレーブデータの観測日時の間隔、Ｄ５はマスターデータの観測日時とスレーブデータ２の観測日時の間隔である。これらの関係を図９に示す。α３、β３、γ３、δ３、ε３は任意の実数であり、垂直基線長を重視するか、観測日時間隔を重視するか等の検索方針に基づき、あらかじめ決めておく。この指標Sが小さいほど、ＤＩｎＳＡＲデータ作成およびＤＩｎＳＡＲデータ作成用ＤＳＭデータ作成に適したＳＡＲデータペアであることになる。

以上のようにＳＡＲデータ検索装置２０を動作させることにより、観測位置条件、距離条件および検索目的に応じた観測日時条件を満たすＳＡＲデータを検索することができる。また、さらに、ＳＡＲデータセット間の垂直基線長が短く、かつ、観測日時条件に近い観測日時のＳＡＲデータのセットを優先的に利用者側装置に表示させることが可能になる。

以上で説明したように、本発明の第四の実施形態では、第一から第三の実施形態と同様に、検索目的に応じた観測日時条件とその他の検索条件を満たすＳＡＲデータのセットを抽出する。そのため、ＩｎＳＡＲデータの作成目的に応じてＳＡＲデータの検索条件を変えることが可能になる。そして、作成目的に応じた最適なＳＡＲデータのセットを検索することが可能になる。さらに、検索されたＳＡＲデータのセットのそれぞれに指標を算出することによって、より検索結果としてふさわしいセットを優先的に利用者に示すことが可能になる。それにより、作成されるＩｎＳＡＲデータの品質を向上することが可能になる。

［ハードウェア構成例］
上述した本発明の各実施形態におけるＳＡＲデータ検索装置（１０、２０）を、一つの情報処理装置（コンピュータ）を用いて実現するハードウェア資源の構成例について説明する。なお、ＳＡＲデータ検索装置は、物理的または機能的に少なくとも二つの情報処理装置を用いて実現してもよい。また、ＳＡＲデータ検索装置は、専用の装置として実現してもよい。また、ＳＡＲデータ検索装置の一部の機能のみを情報処理装置を用いて実現しても良い。

図１１は、本発明の各実施形態のＳＡＲデータ検索装置を実現可能な情報処理装置のハードウェア構成例を概略的に示す図である。情報処理装置５０は、通信インタフェース５１、入出力インタフェース５２、演算装置５３、記憶装置５４および不揮発性記憶装置５５およびドライブ装置５６を備える。

通信インタフェース５１は、各実施形態のＳＡＲデータ検索装置が、有線あるいは／および無線で外部装置と通信するための通信手段である。なお、ＳＡＲデータ検索装置を、少なくとも二つの情報処理装置を用いて実現する場合、それらの装置の間を通信インタフェース５１経由で相互に通信可能なように接続しても良い。

入出力インタフェース５２は、入力デバイスの一例であるキーボードや、出力デバイスとしてのディスプレイ等のマンマシンインタフェースである。

演算装置５３は、汎用のＣＰＵ（Central Processing Unit）やマイクロプロセッサ等の演算処理装置である。演算装置５３は、たとえば、不揮発性記憶装置５５に記憶された各種プログラムを記憶装置５４に読み出し、読み出したプログラムに従って処理を実行することが可能である。

記憶装置５４は、演算装置５３から参照可能な、ＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリ装置であり、プログラムや各種データ等を記憶する。記憶装置５４は、揮発性のメモリ装置であっても良い。

不揮発性記憶装置５５は、たとえば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、等の、不揮発性の記憶装置であり、各種プログラムやデータ等を記録することが可能である。

ドライブ装置５６は、たとえば、後述する記録媒体５７に対するデータの読み込みや書き込みを処理する装置である。

記録媒体５７は、たとえば、光ディスク、光磁気ディスク、半導体フラッシュメモリ等、データを記録可能な任意の記録媒体である。

本発明の各実施形態は、たとえば、図１１に例示した情報処理装置５０によりＳＡＲデータ検索装置を構成し、このＳＡＲデータ検索装置に対して、上記各実施形態において説明した機能を実現可能なプログラムを供給することにより実現してもよい。

この場合、ＳＡＲデータ検索装置に対して供給したプログラムを、演算装置５３が実行することによって、実施形態を実現することが可能である。また、ＳＡＲデータ検索装置のすべてではなく、一部の機能を情報処理装置５０で構成することも可能である。

さらに、上記プログラムを記録媒体５７に記録しておき、ＳＡＲデータ検索装置の出荷段階、あるいは運用段階等において、適宜上記プログラムが不揮発性記憶装置５５に格納されるよう構成してもよい。なお、この場合、上記プログラムの供給方法は、出荷前の製造段階、あるいは運用段階等において、適当な治具を利用してＳＡＲデータ検索装置内にインストールする方法を採用してもよい。また、上記プログラムの供給方法は、インターネット等の通信回線を介して外部からダウンロードする方法等の一般的な手順を採用してもよい。

以上、上述した実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかしながら、本発明は、上述した実施形態には限定されない。即ち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。

この出願は、２０１５年２月２５日に出願された日本出願特願２０１５−０３４７５９を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。

（付記１）
検索目的および観測日時条件を含む検索条件の入力を受け付ける条件入力手段と、
前記検索目的に応じて前記検索条件として使用する前記観測日時条件を切り替え、各ＳＡＲ（synthetic aperture radar）データの識別情報と対応する観測日時を含むメタデータを記憶するメタデータ記憶部から、前記検索条件を満たす前記ＳＡＲデータのセットの前記識別情報を抽出する検索手段と、
抽出した前記セットの各前記ＳＡＲデータの前記識別情報を出力する出力手段
を備えることを特徴とするＳＡＲデータ検索装置。

（付記２）
前記検索目的は、ＤＳＭ（Digital Surface Model）データの作成あるいは／かつＤＩｎＳＡＲ（Differential Interferometric SAR）データの作成を含む
ことを特徴とする付記１に記載のＳＡＲデータ検索装置。

（付記３）
前記検索目的がＤＳＭデータの作成のとき、
前記検索手段は、マスターデータとスレーブデータを前記セットとして抽出し、
前記観測日時条件は、前記マスターデータの前記観測日時に関する条件である
ことを特徴とする付記２に記載のＳＡＲデータ検索装置。

（付記４）
前記検索目的がＤＩｎＳＡＲデータの作成のとき、
前記検索手段は、マスターデータとスレーブデータを前記セットとして抽出し、
前記観測日時条件は、前記マスターデータと前記スレーブデータの前記観測日時に関する条件である
ことを特徴とする付記２に記載のＳＡＲデータ検索装置。
検索装置。

（付記５）
前記検索目的がＤＩｎＳＡＲデータの作成およびＤＳＭデータの作成のとき、
前記検索手段は、マスターデータと第一のスレーブデータと第二のスレーブデータを前記セットとして抽出し、
前記観測日時条件は、前記マスターデータと前記第一のスレーブデータと第二のスレーブデータの前記観測日時に関する条件である
ことを特徴とする付記２に記載のＳＡＲデータ検索装置。

（付記６）
前記検索手段で抽出した各前記セットについて指標を算出する指標算出手段
をさらに備え、
前記出力手段は、前記識別情報とともに前記指標を出力する
ことを特徴とする付記１から付記５のいずれかに記載のＳＡＲデータ検索装置。

（付記７）
前記指標は、前記検索目的に応じて、前記観測日時条件と前記セットの前記ＳＡＲデータの前記観測日時との間隔、前記セットの各前記ＳＡＲデータを観測した飛翔体の間の距離、前記セットの各前記ＳＡＲデータの前記観測日時の間隔のうち、すくなくとも一つを用いて算出する
ことを特徴とする付記６に記載のＳＡＲデータ検索装置。

（付記８）
前記検索条件は、前記ＳＡＲデータを観測した飛翔体の間の距離の条件を含む
ことを特徴とする付記１から付記７のいずれかに記載のＳＡＲデータ検索装置。

（付記９）
前記距離は、前記飛翔体の間の垂直基線長である
ことを特徴とする付記８に記載のＳＡＲデータ検索装置。

（付記１０）
付記１から付記９に記載のＳＡＲデータ検索装置と、
前記メタデータを記憶するメタデータ記憶装置と、
前記ＳＡＲデータ検索装置の前記条件入力手段に前記検索条件を入力し、前記出力手段から前記ＳＡＲデータの前記セットの前記識別情報を受け取る利用者側装置と
を備え、
前記検索手段は前記メタデータ記憶装置から前記検索条件を満たす前記ＳＡＲデータのセットの前記識別情報を抽出する
ことを特徴とするＳＡＲデータ検索システム。

（付記１１）
検索目的および観測日時条件を含む検索条件の入力を受け付け、前記検索目的に応じて前記検索条件として使用する前記観測日時条件を切り替え、各ＳＡＲデータの識別情報と対応する観測日時を含むメタデータを記憶するメタデータ記憶部から、前記検索条件を満たす前記ＳＡＲデータのセットの前記識別情報を抽出し、抽出した前記セットの各前記ＳＡＲデータの前記識別情報を出力する
ことを特徴とするＳＡＲデータ検索方法。

（付記１２）
前記検索目的は、ＤＳＭデータの作成あるいは／かつＤＩｎＳＡＲデータの作成を含む
ことを特徴とする付記１１に記載のＳＡＲデータ検索方法。

（付記１３）
前記検索目的がＤＳＭデータの作成のとき、
前記ＳＡＲデータ検索方法は、マスターデータとスレーブデータを前記セットとして抽出し、
前記観測日時条件は、前記マスターデータの前記観測日時に関する条件である
ことを特徴とする付記１２に記載のＳＡＲデータ検索方法。

（付記１４）
前記検索目的がＤＩｎＳＡＲデータの作成のとき、
前記ＳＡＲデータ検索方法は、マスターデータとスレーブデータを前記セットとして抽出し、
前記観測日時条件は、前記マスターデータと前記スレーブデータの前記観測日時に関する条件である
ことを特徴とする付記１２に記載のＳＡＲデータ検索方法。

（付記１５）
前記検索目的がＤＩｎＳＡＲデータの作成およびＤＳＭデータの作成のとき、
前記ＳＡＲデータ検索方法は、マスターデータと第一のスレーブデータと第二のスレーブデータを前記セットとして抽出し、
前記観測日時条件は、前記マスターデータと前記第一のスレーブデータと第二のスレーブデータの前記観測日時に関する条件である
ことを特徴とする付記１２に記載のＳＡＲデータ検索方法。

（付記１６）
抽出した各前記セットについて指標を算出し、前記識別情報とともに前記指標を出力する
ことを特徴とする付記１１から付記１５のいずれかに記載のＳＡＲデータ検索方法。

（付記１７）
前記指標は、前記検索目的に応じて、前記観測日時条件と前記セットの前記ＳＡＲデータの前記観測日時との間隔、前記セットの前記ＳＡＲデータを観測した飛翔体の間の距離、前記セットの前記ＳＡＲデータの前記観測日時の間隔のうち、すくなくとも一つを用いて算出する
ことを特徴とする付記１６に記載のＳＡＲデータ検索方法。

（付記１８）
前記検索条件は、前記ＳＡＲデータを観測した飛翔体の間の距離の条件を含む
ことを特徴とする付記１１から付記１７のいずれかに記載のＳＡＲデータ検索方法。

（付記１９）
前記距離は、前記飛翔体の間の垂直基線長である
ことを特徴とする付記１８に記載のＳＡＲデータ検索方法。

（付記２０）
コンピュータに、
検索目的および観測日時条件を含む検索条件の入力を受け付ける条件入力機能と、
前記検索目的に応じて前記検索条件として使用する前記観測日時条件を切り替え、各ＳＡＲデータの識別情報と対応する観測日時を含むメタデータを記憶するメタデータ記憶部から、前記検索条件を満たす前記ＳＡＲデータのセットの前記識別情報を抽出する検索機能と、
抽出した前記セットの各前記ＳＡＲデータの前記識別情報を出力する出力機能
を実現させることを特徴とするＳＡＲデータ検索プログラムを記録した、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。

（付記２１）
前記検索目的は、ＤＳＭデータの作成あるいは／かつＤＩｎＳＡＲデータの作成を含む
ことを特徴とする付記２０に記載のＳＡＲデータ検索プログラムを記録した、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。

（付記２２）
前記検索目的がＤＳＭデータの作成のとき、
前記検索機能は、マスターデータとスレーブデータを前記セットとして抽出し、
前記観測日時条件は、前記マスターデータの前記観測日時に関する条件である
ことを特徴とする付記２１に記載のＳＡＲデータ検索プログラムを記録した、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。

（付記２３）
前記検索目的がＤＩｎＳＡＲデータの作成のとき、
前記検索機能は、マスターデータとスレーブデータを前記セットとして抽出し、
前記観測日時条件は、前記マスターデータと前記スレーブデータの前記観測日時に関する条件である
ことを特徴とする付記２１に記載のＳＡＲデータ検索プログラムを記録した、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。

（付記２４）
前記検索目的がＤＩｎＳＡＲデータの作成およびＤＳＭデータの作成のとき、
前記検索機能は、マスターデータと第一のスレーブデータと第二のスレーブデータを前記セットとして抽出し、
前記観測日時条件は、前記マスターデータと前記第一のスレーブデータと第二のスレーブデータの前記観測日時に関する条件である
ことを特徴とする付記２１に記載のＳＡＲデータ検索プログラムを記録した、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。

（付記２５）
前記検索機能で抽出した各前記セットについて指標を算出する指標算出機能
をコンピュータにさらに実現させ、
前記出力機能は、前記識別情報とともに前記指標を出力する
ことを特徴とする付記２０から付記２４のいずれかに記載のＳＡＲデータ検索プログラムを記録した、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。

（付記２６）
前記指標は、前記検索目的に応じて、前記観測日時条件と前記セットの前記ＳＡＲデータの前記観測日時との間隔、前記セットの前記ＳＡＲデータを観測した飛翔体の間の距離、前記セットの前記ＳＡＲデータの前記観測日時の間隔のうち、すくなくとも一つを用いて算出する
ことを特徴とする付記２５に記載のＳＡＲデータ検索プログラムを記録した、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。

（付記２７）
前記検索条件は、前記ＳＡＲデータを観測した飛翔体の間の距離の条件を含む
ことを特徴とする付記２０から付記２６のいずれかに記載のＳＡＲデータ検索プログラムを記録した、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。

（付記２８）
前記距離は、前記飛翔体の間の垂直基線長である
ことを特徴とする付記２７に記載のＳＡＲデータ検索プログラムを記録した、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。

１０、２０ ＳＡＲデータ検索装置
１１ 条件入力部
１２ 検索部
１３、２３ 出力部
２５ 指標算出部

Claims (10)

1. 検索目的および観測日時条件を含む検索条件の入力を受け付け、前記検索条件の入力を受け付ける際、前記検索条件として入力される前記観測日時条件を前記検索目的に応じて切り替える条件入力手段と、
   各ＳＡＲ（synthetic aperture radar）データの識別情報と対応する観測日時を含むメタデータを記憶するメタデータ記憶部から、前記検索条件を満たす前記ＳＡＲデータのセットの前記識別情報を抽出する検索手段と、
   抽出した前記セットの各前記ＳＡＲデータの前記識別情報を出力する出力手段
   を備えることを特徴とするＳＡＲデータ検索装置。
2. 前記検索目的は、ＤＳＭ（Digital Surface Model）データの作成あるいは／かつＤＩｎＳＡＲ（Differential Interferometric SAR）データの作成を含む
   ことを特徴とする請求項１に記載のＳＡＲデータ検索装置。
3. 前記検索目的がＤＳＭデータの作成のとき、
   前記検索手段は、マスターデータとスレーブデータを前記セットとして抽出し、
   前記観測日時条件は、前記マスターデータの前記観測日時に関する条件である
   ことを特徴とする請求項２に記載のＳＡＲデータ検索装置。
4. 前記検索目的がＤＩｎＳＡＲデータの作成のとき、
   前記検索手段は、マスターデータとスレーブデータを前記セットとして抽出し、
   前記観測日時条件は、前記マスターデータと前記スレーブデータの前記観測日時に関する条件である
   ことを特徴とする請求項２に記載のＳＡＲデータ検索装置。
5. 前記検索目的がＤＩｎＳＡＲデータの作成およびＤＳＭデータの作成のとき、
   前記検索手段は、マスターデータと第一のスレーブデータと第二のスレーブデータを前記セットとして抽出し、
   前記観測日時条件は、前記マスターデータと前記第一のスレーブデータと第二のスレーブデータの前記観測日時に関する条件である
   ことを特徴とする請求項２に記載のＳＡＲデータ検索装置。
6. 前記検索手段で抽出した各前記セットについて指標を算出する指標算出手段
   をさらに備え、
   前記出力手段は、前記識別情報とともに前記指標を出力する
   ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のＳＡＲデータ検索装置。
7. 前記指標は、前記検索目的に応じて、前記観測日時条件と前記セットの前記ＳＡＲデータの前記観測日時との間隔、前記セットの前記ＳＡＲデータを観測した飛翔体の距離、前記セットの前記ＳＡＲデータの前記観測日時の間隔のうち、すくなくとも一つを用いて算出する
   ことを特徴とする請求項６に記載のＳＡＲデータ検索装置。
8. 前記検索条件は、前記ＳＡＲデータを観測した飛翔体の間の距離の条件を含む
   ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載のＳＡＲデータ検索装置。
9. 検索目的および観測日時条件を含む検索条件の入力を受け付け、前記検索条件の入力を受け付ける際、前記検索条件として入力される前記観測日時条件を前記検索目的に応じて切り替え、
   各ＳＡＲデータの識別情報と対応する観測日時を含むメタデータを記憶するメタデータ記憶部から、前記検索条件を満たす前記ＳＡＲデータのセットの前記識別情報を抽出し、
   抽出した前記セットの各前記ＳＡＲデータの前記識別情報を出力する
   ことを特徴とするＳＡＲデータ検索方法。
10. コンピュータに、
    検索目的および観測日時条件を含む検索条件の入力を受け付け、前記検索条件の入力を受け付ける際、前記検索条件として入力される前記観測日時条件を前記検索目的に応じて切り替える条件入力機能と、
    各ＳＡＲデータの識別情報と対応する観測日時を含むメタデータを記憶するメタデータ記憶部から、前記検索条件を満たす前記ＳＡＲデータのセットの前記識別情報を抽出する検索機能と、
    抽出した前記セットの各前記ＳＡＲデータの前記識別情報を出力する出力機能
    を実現させることを特徴とするＳＡＲデータ検索プログラム。

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