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小澤拓 Taku Ozawa

  • 主任研究員
  • 所属ユニット:地震・火山防災研究ユニット
  • 参加プロジェクト:火山活動の観測予測技術開発、基盤的な高精度地震火山観測研究
  • 専門分野:測地学・地球物理学

研究内容

  • 合成開口レーダー(SAR)干渉法による地殻変動検出に関する研究
  • 測地データに基づく火山活動・地震発生メカニズムに関する研究
    合成開口レーダーを用いた地殻変動検出:
     火山下におけるマグマの挙動を把握するうえで、地殻変動は重要な情報の一つである。 しかし、その地殻変動分布は複雑である場合が多く、それを正確に理解するためには、 高密度な地殻変動情報が必要である。防災科研では火山周辺に観測点を設置し、傾斜計 やGPS等を用いた観測を行っているが、その観測密度は必ずしも十分とは言えない。そこ で、防災科研では、より高密度な地殻変動情報を得るために、合成開口レーダー(SAR) の活用に関する研究を実施している。
     SAR は地表に向けてマイクロ波を照射し、地表からの後方散乱波を受信する。観測で得ら れた受信信号を解析することにより、数m から数10m の空間分解能を持つ地表画像が得ら れる。マイクロ波は雲や噴煙を透過する性質があるので、これらに遮られること無く、観測 毎に地表を観測できるという利点を有している。さらに、2 回の観測で得られたマイクロ波 の位相の差から、地殻変動によって生じた衛星と地表の間の距離(スラントレンジ)の変化を 求めることができる。この手法はSAR 干渉法と呼ばれ、地表における観測を必要とせずに、 数cm程度 の地殻変動を画像のように捉えられるという特徴を有している(下図)。

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    複数軌道のSARデータを用いたInSAR時系列解析:
     SAR干渉法の適用においては、大気遅延や電離層遅延等によるノイズを精度良く補正する手法 が確立されていないため、1-2cm程度のスラントレンジ変化に対する解釈を困難にしている。そ こで、複数の軌道に関する干渉画像を統合的に解析することによる、面的かつ精密な地殻変動時 系列の決定を試みている。
     一般に,10km程度の領域は複数の軌道から観測されるSAR画像に含まれる。つまり、その領域 は衛星の1回帰周期の間に複数の観測が行われることを意味する。それぞれの干渉画像が示すス ラントレンジ変化成分は、地殻変動ベクトルとレーダー波の入射方向単位ベクトルとの内積によ って表されるので、原理的には複数の干渉画像から地殻変動ベクトルを求めることが可能である。 しかし、衛星SARのライトルッキングに関するレーダー波入射方向ベクトルはほぼ一つの面に含 まれる。よって,干渉画像が示すスラントレンジ変化量は、共通面における水平成分とそれに 直交する成分の2成分によって表すことができる。それらの成分を複数の干渉画像から逆解析に よって求めることができる。この手法は、同時期に取得された複数の画像から平均的な地殻変動 成分を求めるので、ノイズによる擾乱を受けにくいという利点がある。解析事例として、本手法 を適用して得られた小笠原硫黄島の準上下成分(垂直から南に10度傾く成分)の時間変化を下図 に示す。小笠原硫黄島の隆起の複雑な時空間分布が明らかとなった。

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研究業績等

論文(査読あり)
  • Ozawa, T. and E. Fujita (2013), Local deformations around volcanoes associated with the 2011 off the Pacific coast of Tohoku Earthquake, J. Geophys. Res., 118, doi:10.1029/2011JB009129.
  • Ozawa, T. and H. Ueda (2011), Advanced InSAR time-series analysis using interferograms of multiple-orbit tracks: A case study on Miyake-jima, J. Geophys. Res., 116, doi:10.1029/2011JB008489.
  • 宮城洋介・小澤拓 (2011),ALOS/PALSAR観測により明らかになった,2007年(M8.1),2010年(M7.1)のソロモン諸島沖地震と地震空白域の関係,測地学会誌,56,169-177.
  • 小澤拓・清水慎吾 (2010),数値気象モデルを用いたSAR干渉解析における大気遅延誤差の軽減,測地学会誌,56,137-147.
  • Miyagi, Y., T. Ozawa and M. Shimada (2009), Crustal deformation assciated with an M8.1 earthquake in the Solomon Islands, detected by ALOS/PALSAR, Earth Planet. Sci. Lett., 287, 385-391.
  • Hao, K. X., H. Si, H. Fujiwara and T. Ozawa (2009), Coseismic surface-ruptures and crustal deformations of the 2008 Wenchuan earthquake Mw7.9, China, Geophys. Res. Lett., 36, L11303, doi: 10.1029/2009GL037971.
  • Ozawa, T. (2008), Coseismic deformation of the 2007 Chuetsu-oki earthquake derived fro PALSAR/InSAR and its fault model, Earth Planets Space, 60, 1099-1104.
  • Fukushima, Y., T. Ozawa and M. Hashimoto (2008), Fault model of the 2007 Noto Hanto earthquake estimated from PALSAR radar interferometry and GPS data, Earth Planets Space, 60, 99-104.
  • 小澤拓(2006),衛星合成開口レーダ干渉法による地震・火山活動に伴う地殻変動の検出,測地学会誌,52,253-264.
  • Fukuzaki, Y., K. Shibuya K. Doi, T. Ozawa, A. Nothnagel, T. Jike, S. Iwano, D. L. Jauncey, G. D. Nicolson and P. M. McCulloch, 2005, Results of the VLBI experiments conducted with Syowa Station, Antarctica, J. Geod., 79, 379-388, 2005.
  • Ozawa, T., S. Nishimura, Y. Wada and H. Ohkura (2005), Coseismic deformation of the Mid-Niigata prefeture Earthquake in 2004 detected by RADARSAT/InSAR, Earth Planets Space, 57, 423-428.
  • Yarai, H., T. Ozawa and T. Nishimura, M. Tobita and T. Imakiire (2004), Crustal deformation associated with the northern Miyagi earthquake detected by RADARSAT-1 and ENVISAT SAR interferometry, Earth Planets Space, 56, 103-107.
  • Nishimura, T., T. Imakiire, H. Yarai, T. Ozawa, M. Murakami and M. Kaidzu (2003), A preliminary fault model of the 2003 July 26, M6.4 northern Miyagi earthquake, northeastern Japan, estimated from joint inversion of GPS, leveling, and InSAR data, Earth Planets Space, 55, 751-757.
  • 小澤拓・宗包浩志・矢来博司・村上亮 (2003),JERS-1の干渉SARにより検出された霧島火山群・硫黄山周辺の局所的な地殻変動,火山,48,507-512.
  • Ozawa, T., K. Shibuya, K. Doi, S. Aoki (2002), Detection of grounding line and vertical displacement of ice shelf by SAR interferometry - A case study for the Stanjukovicha Ice Shelf, East Antarctica, using ERS tandem SAR data -, Polar Geosci., 15, 112-122.
  • Aoki, S., K. Shibuya, A. Masuyama, T. Ozawa, K. Doi (2002), Evaluation of seasonal sea level variation at Syowa Station, Antarctica, using GPS observations, J. Oceanography, 58, 519-523.
  • Dietrich, R., K. Shibuya, A. Potzsch and T. Ozawa (2001), Evidence for tides in the subglacial Lake Vostok, Antarctica, Geophys. Res. Lett., 28, 2971-2974.
  • Aoki, S., T. Ozawa, K. Doi and K. Shibuya (2000), GPS observation of the sea level variation in Lutzow-Holm Bay, Antarctica, Geophys. Res. Lett., 27, 2285-2288.
  • 小澤拓・土井浩一郎・澁谷和雄 (2000),JERS-1の干渉合成開口レーダ法を用いた南極氷床流動・変形の検出,測地学会誌,測地学会誌,46,43-52.
  • 小澤拓・土井浩一郎・澁谷和雄 (1999),干渉合成開口レーダから得られた東南極Zubchatyy棚氷の海洋潮汐による変形,測地学会誌,45,165-179.
  • Ozawa, T., K. Doi and K. Shibuya (1999), A case study of generating a digital elevation model for the Soya Coast area, Antarctica, using JERS-1 SAR interferometry, Polar Geosci., 12, 227-239.
  • Ozawa, T., T. Tabei and S. Miyazaki (1999), Interplate coupling along the Nankai Trough off southwest Japan derived from GPS measurements, Geophys. Res. Lett., 26, 927-930.
  • 土井浩一郎・澁谷和雄・野木義史,小澤拓 (1999),南極・昭和基地で受信されたERS?1/2タンデム・ミッションから得られた干渉SAR画像,測地学会誌,45,351-354.
  • Doi, K., T. Ozawa and K. Shibuya, H. Nakagawa, M. Omura and K. Koike (1998), Preliminary study to generate a DEM of Amundsen Bay, Antarctica by interferometric SAR, Polar Geosci., 11, 14-22.
  • Doi, K., K. Shibuya and T. Ozawa (1997), SAR data acquisitions at Syowa station in Antarctica, Proceedings of International Association of Geodesy symposia, 119, 14-22.
  • Tabei, T., T. Ozawa, Y. Date, K. Hirahara and T. Nakano (1996), Crustal deformation at the Nankai subduction zone, southwest Japan, derived from GPS measurements, Geophys. Res. Lett., 23, 3059-3062.
論文(査読なし)
  • M. Hashimoto, Y. Fukushima Y. Takada, T. Ozawa, S. Okuyama, T. Abe, M. Furuya, M. Tobita, M. Shimada (2011), Images from ALOS of the March 2011 Tohoku Earthquake, Space Res. Today, 181, 17-19.
  • 小澤拓・谷口宏充 (2010),SAR干渉法による長白山直下で発生した地震活動活発化に関する地殻変動,東北大学東北アジア研究センター叢書,41,143-157.
  • Shimada, M., T. Ozawa, Y. Fukushima, M. Furuya and A. Rosenqvist (2008), Japanese L-band radar improves surface deformation monitoring, EOS Trans. AGU, 89, 277-278.
  • Ozawa, T., H. Ueda, M. Ukawa and S. Miyazaki (2007), Temporal change in the crustal deformation related to volcanic activity of Iwo-jima observed by PALSAR/InSAR, Proc. The First Joint PI Symp. ALOS Data Nodes for ALOS Sci. Prog. in Kyoto, DIS10.
  • 小澤拓・上田英樹・島田政信・飛田幹男・矢来博司・和田弘人・雨貝知美・藤原みどり・藤田英輔・鵜川元雄 (2007),PALSAR/InSARにより得られた小笠原硫黄島の2006年火山活動活発化に伴う地殻変動(速報),防災科学技術研究所研究報告,71,11-22.
  • 小澤拓・谷口宏充 (2007),合成開口レーダ干渉法による白頭山の火山活動に伴う地殻変動の検出,防災科学技術研究所研究報告,71,1-10.
  • Ozawa, T., S. Nishimura and H. Ohkura (2006), Crustal deformation associated with the 2005 west off Fukuoka prefecture earthquake derived from ENVISAT/InSAR and fault-slip modeling, Rep. NIED, 69, 1-6.
  • 飛田幹男,宗包浩志,松坂茂,加藤敏,矢来博司,村上亮,藤原智,中川弘之,小澤拓 (2005),干渉合成開口レーダの解析技術に関する研究,国土地理院時報,106,51-55.
  • 矢来博司・小澤拓・西村卓也・飛田幹男・今給黎哲郎 (2005),RADARSAT-1およびENVISATデータの干渉SAR解析によりとらえられた2003年宮城県北部地震に伴う地殻変動,月刊地球,27,121-126.
  • 西村卓也・小澤拓・今給黎哲郎・矢来博司・村上亮・海津優 (2005),GPS・水準測量・InSARデータに基づく2003年宮城県北部地震の断層モデル,月刊地球,27,110-115.
  • Ozawa, T., M. Tobita, H. Yarai, T. Nishimura, M. Murakami, H. Ohkura (2004), Postseismic deformation of the 1995 Hyogo-ken Nanbu Earthquake revealed by JERS-1/InSAR, Proc. APSG symp., 105-111.
  • Ozawa, T., H. Nakagawa, K. Nitta, M. Murakami, M. Murakami, K. Doi and K. Shibuya (1997), Detection of ice sheet motion by JERS-1 SAR interferometry, Proc. IWITTERS, 243-247.
報告書等
  • 小澤拓・上田英樹,2012,PALSAR干渉解析による小笠原硫黄島の地殻変動,火山噴火予知連絡会会報,109,97-98.
  • 小澤拓・上田英樹,2012,InSAR時系列解析による霧島山周辺の地殻変動,火山噴火予知連絡会会報,109,203-205.
  • 小澤拓・上田英樹,2012,PALSAR干渉解析による小笠原硫黄島の地殻変動,火山噴火予知連絡会会報,108,163-164.
  • 小澤拓・長井雅史,2012,PALSARのSAR干渉解析結果から推測される火山灰が堆積した厚さ,火山噴火予知連絡会会報,108,227-230.
  • 小澤拓,2012,合成開口レーダー干渉法による霧島山周辺の地殻変動,火山噴火予知連絡会会報,108,231-233.
  • 小澤拓,2012,合成開口レーダーによる新燃岳火口内溶岩の変化,火山噴火予知連絡会会報,108,234-235.
  • 小澤拓・上田英樹,2011,PALSAR干渉解析による小笠原硫黄島の地殻変動,火山噴火予知連絡会会報,105,133-134.
  • 小澤拓・上田英樹,2011,PALSAR干渉解析による三宅島の地殻変動,火山噴火予知連絡会会報,105,125-127.
  • 小澤拓・上田英樹,2011,PALSAR干渉解析による小笠原硫黄島の地殻変動,火山噴火予知連絡会会報,104,67-68.
  • 小澤拓・上田英樹,2011,PALSAR干渉解析による三宅島の地殻変動,火山噴火予知連絡会会報,104,59-61.
  • 小澤拓・上田英樹,2011,PALSAR干渉解析による小笠原硫黄島の地殻変動,火山噴火予知連絡会会報,104,67-68.
  • 小澤拓・上田英樹,2011,PALSAR干渉解析による三宅島の地殻変動,火山噴火予知連絡会会報,104,59-61.
  • 小澤拓・上田英樹,2010,PALSAR干渉解析による小笠原硫黄島の地殻変動,火山噴火予知連絡会会報,103,85-86.
  • 小澤拓・上田英樹,2010,PALSAR干渉解析による三宅島の地殻変動,火山噴火予知連絡会会報,103,74-75.
  • 小澤拓・上田英樹,2010,PALSAR干渉解析による小笠原硫黄島の地殻変動,火山噴火予知連絡会会報,102,143-144.
  • 小澤拓・上田英樹,2010,PALSAR干渉解析による三宅島の地殻変動,火山噴火予知連絡会会報,102,130-132.
  • 小澤拓,2010,PALSAR干渉解析による伊豆大島の地殻変動,火山噴火予知連絡会会報,102,95-96.
  • 小澤拓,2010,PALSAR干渉解析による富士山周辺の地殻変動,火山噴火予知連絡会会報,102,60-61.
  • 小澤拓,2010,PALSAR干渉解析による那須岳の地殻変動,火山噴火予知連絡会会報,102,32-33.
  • 小澤拓,2010,PALSARの干渉解析による桜島の地殻変動,火山噴火予知連絡会会報,100,99-100.
  • 小澤拓・上田英樹,2010,PALSARの干渉解析による小笠原硫黄島の地殻変動,火山噴火予知連絡会会報,100,45-47.
  • 小澤拓・上田英樹,2010,PALSARの干渉解析による三宅島のカルデラ底の地殻変動,火山噴火予知連絡会会報,100,35-36.
  • 小澤拓,2009,PALSARの干渉解析によって検出された小笠原硫黄島の地殻変動,火山噴火予知連絡会会報,99,80-81.
  • 小澤拓,2009,PALSARの干渉解析による伊豆大島の地殻変動,火山噴火予知連絡会会報,99,55-56.
  • 小澤拓,2009,Daichi/PALSARの干渉解析によって検出された小笠原硫黄島の地殻変動(その4),火山噴火予知連絡会会報,98,63-65.
  • 小澤拓,2008,Daichi/PALSARの干渉解析によって検出された硫黄島の地殻変動(その3),火山噴火予知連絡会会報,97,69-70.
  • 小澤拓,2008,Daichi/PALSARの干渉解析によって検出された硫黄島の地殻変動(その2),火山噴火予知連絡会会報,96,90-93.
  • 小澤拓,2008,Daichi/PALSARの干渉解析によって検出された硫黄島の地殻変動,火山噴火予知連絡会会報,95,71-74.
  • 小澤拓,2007,ENVISAT/InSARを用いて検出した伊豆東部の群発地震に伴う地殻変動,火山噴火予知連絡会会報,94,29-30.
  • 小澤拓・村上亮・矢来博司・大倉博,2005,衛星搭載型合成開口レーダから得られた2004年浅間山噴火に伴う火口底変化,火山噴火予知連絡会会報,90,32-36.
  • 小澤拓・村上亮・矢来博司・大倉博,2005,衛星合成開口レーダ画像から検出された浅間山火口底の上昇,火山噴火予知連絡会会報,89,47-49.
編集・著作
  • 資源・環境リモートセンシング実用シリーズ④地球観測データの利用(1),資源・環境観測解析センター, (編集)山口靖,岩崎晃,浦井稔,岡田和也,岡田欣也,木村宏,関根秀真,橋本俊昭,374pp.

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所属学会・その他

所属学会
  • 日本測地学会
  • 日本火山学会
  • 日本地震学会
  • 米国地球物理学連合
  • 日本地球惑星科学連合
社会活動
  • 地震調査研究推進本部専門委員(H19.10~H24.2)
  • 日本測地学会評議員(H20.4~H22.3)
  • 日本測地学会編集委員(H21.4~)
  • 日本測地学会評議員(H23.4~)
  • 日本測地学会庶務委員(H24.4~)

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独立行政法人防災科学技術研究所