基準点との比較による SRTM の精度評価 慶應義塾大学 1. はじめに 松浦慎平・厳網林 80% に相当する。 標高データは GIS、リモートセンシングを用いて解析 SRTM はスペースシャトルのベイロードに設置された受 をするにあたり、欠くことのできない基礎的なデータで 信アンテナに加え約 60m のマストの先にも設置された受 ある。しかし、 高解像度且つ質の高い標高データが整 信アンテナも用いて観測されている。これらの 2 つの受 備されていない地域も多く存在する。 信アンテナから取得されたデータにインターフェロメト SRTM（Shuttle Raider Topography Mission） は シ ャ リ技術を適応することによりデジタル標高モデルを得て トルに搭載された合成開口レーダーにより観測された いる。 DEM である。 4. SRTM は極地を除く全世界を観測対象としていることか ら、現在空間データに乏しい地域での基礎データとして の使用が期待できる。しかしながら SRTM は公開されて から日が浅いため、利用事例が少なく、使用に当たって の留意点などが明らかにされていない。そこで基礎的な データの整備が進んでいる日本で基準点の標高、数値地 図 50m メッシュの標高データを用い精度評価を行った。 2. 対象地域・データ 研究の対象とする地域は関東・甲信越全域とその地域 精度評価手法 3 地域において以下の作業を行った。 SRTM の解像度 は 90m × 90m、50m メッシュの標高データは 50m × 50m である。よって 2 つの標高データを直接比較、評価する ためには 50m メッシュの標高データの解像度を SRTM に 合わせる必要がある。しかし解像度を低くすればデータ 元々持っていた情報が失われてしまう。そこでポイント データである数値地図の基準点データを媒介させること によって、SRTM と 50m メッシュの標高データを比較、検 証した。 比較 に含まれる長野県南部付近、関東平野である。対象地域 比較 比較 50m メッシュ標 基準点 SRTM 図2 高 手法の概念図 対 象 の 3 地 域 に お い て、 “ 基 準 点 -SRTM” 、 “基準点 -50m 標高”を計算した。そして得られた 2 つの値を用い て平均の計算、グラフ化、マッピングを行い SRTM と 50m メッシュの精度を比較した。 図1 対象地域（関東甲信越全域、長野県南部、関東平野） を図 1 に示した。関東平野、長野県南部はそれぞれ平野、 山地の代表地域として採用した。 5. 5-1. 結果 平野 “基準点 -SRTM” 、 “基準点 -50m 標高” 、 “SRTM-50m 標高” データは対象地域の SRTM、数値地図 50m メッシュの の平均値を表 1、グラフを図 3、マップを図 4 に示した。 標高データをラスター形式に変換したもの、数値地図 ただしグラフの横軸は基準点の標高値、縦軸は上記の計 25000（空間データ基盤）のポイントデータを使用した。 算結果の値とする。 3. SRTM について SRTM はスペースシャトルに搭載された合成開口レー ダー（SAR）を使用し、北緯 60 から南緯 54 度までのす べての陸地のデータを取得した。これは地球陸域の約 表1 平均値 基準点 -SRTM 基準点 -50m 標高 1.56 3.81 基 準 点 -SRTM 基準点 -50m 標高 図3 平野部のグラフ ( 散布図）横軸は基準点標高 図4 5-2. 平野のマッピング 山地 “基準点 -SRTM” 、 “基準点 -50m 標高” 、 “SRTM-50m 標高” 基 準 点 -SRTM の平均値を表 2、グラフを図 5、マップを図 6 に示した。 ただしグラフの横軸は基準点の標高値、縦軸は上記の計 算結果の値とする。 表2 基準点 -50m 標高 平均値 基準点 -SRTM 基準点 -50m 標高 108.40 107.781 図5 山地のグラフ ( 散布図）横軸は基準点標高 図6 5-3. 平野のマッピング 関東甲信越全域 “基準点 -SRTM” 、 “基準点 -50m 標高” 、 “SRTM-50m 標高” の平均値を表 3、グラフを図 7、マップを図 8 ～ 10 に示 した。 ただしグラフの横軸は基準点の標高値、縦軸は上記の計 算結果の値とする。 表3 基準点 -SRTM 108.40 平均値 基準点 -50m 標高 SRTM-50m 標高 107.781 -0.63 図8 全域のマッピング 基準点 -SRTM 基 準 点 -SRTM 基準点 -50m 標高 図7 全域のグラフ ( 散布図）横軸は基準点標高 図9 全域のマッピング 基準点 -50m 標高 6. 考察 図 3 の平野でのグラフの“基準点 -SRTM”と“基準点 -50m 標高”を比較すると、形状、値の幅ともにほぼ差が ないことがわかる。これは図 5、図 7 の山地、全域でも 言えることである。またこれらのグラフより DEM は実際 の標高が高くなるにつれて、データの標高は実際の標高 より低くなる傾向があることがわかる。このことは表 1 と表 2 にある平均値を見れば明らかである。平均的に標 高の高い山地の方が平均値が高くなっている。しかしこ れは SRTM の固有の傾向ではなく 50m メッシュの標高デー タにも当てはまる。 図 8 のマッピング結果を見ると山 地で基準点の値との差が大きくなっていることがわか る。 図 7 の“基準点 -SRTM”のグラフに注目する。このグ ラフには同じ地域の“基準点 -50m 標高”にはない 1000 以上の値を持つところがある。それらは直線上に並ん でいる。これらの値はデータの欠落によるものである。 SRTM は主に山地でデータの欠落が起こる。この傾向はわ ずかだが図 5 の山地のグラフでも見られる。 7. まとめ 本研究では、SRTM の精度を検証した。50m メッシュの 標高データと比較することにより SRTM は基礎データと して活用でき、その情報の精度は数値地図 50m 標高デー タに近いものである。山地部でデータの欠落があること を念頭に置き利用すれば、さまざまな地域での利用が可 能である。 参考文献 JAXA,SRTM と は ,URL:http://iss.sfo.jaxa.jp/shuttle/ flight/sts99/mis_srtm.html
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