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ジオイド

ジオイドのモデリング

日本のジオイド・モデル

  ジオイドは、地球の重力が等しい面(等ポテンシャル面)の1つであり、地球全体の平均海面に最もよく整合するものとして定義されています。日本においては、東京湾平均海面に一致する等ポテンシャル面をジオイドと定め、標高の基準としています。
 国土地理院では、衛星測位を用いて標高を決定するための基盤として、1990年代からジオイド・モデルを作成し提供してきました。社会からの要求に応えるため、ジオイド・モデルは段階的に改良されており、2016年4月からは公共測量における水準測量にも一部利用されています。

ジオイド・モデル作成方法

 ジオイド・モデルの作成には大きく分けて、2つの方法があります。
 
 1つ目が、全国の重力値を積分計算しモデルを作成する方法です。ジオイド面の起伏は地下構造の違いによる重力変化が主な原因です。人工衛星による重力測定、地上重力、海上重力など様々な測定方法による重力値を組み合わせ、それらを変換することでジオイドの起伏を計算し、ジオイド・モデルを作成することができます。このようにして作成されたモデルを「重力ジオイド・モデル」と言います。
 
 2つ目が、重力値によるモデルを衛星測位と水準測量により実測したジオイド高に合わせこみ作成する方法です。この方法により作成されたモデルは「ハイブリッド・モデル」と言います。
 衛星測位(GNSS測量)と水準測量を同じ場所で行って、その場所の楕円体高と標高の実測値からジオイド高を求めることができます。この一連の測量をジオイド測量と呼びます。国土地理院でこれまで公表したジオイド・モデルは、衛星重力、海上重力、地上重力の重力値から作成された重力ジオイド・モデルに、ジオイド測量の結果(実測ジオイド)を組み合わせ構築した「ハイブリット・モデル」です。

これまでのジオイド・モデル作成手法


 ジオイド・モデルの精度は、構築に使用する重力値の品質や空間分布に依存します。しかし、既存の地上重力値の大半は約30年以上前に測定されたもので、近年の大規模な地震の影響が反映されていません。さらに、重力測定ができない山間部や沿岸域が重力値の空白域となっています。
 そこで国土地理院では、新たに航空重力測量を実施して、全国を網羅した高品質で均一な重力値を効率的に整備するプロジェクトを開始しました。衛星重力、海上重力、地上重力、人工衛星の重力値に加え、航空重力を合わせた精密重力ジオイドの開発と提供を目指しています(詳しくは航空重力測量を知るのページ参照)。

ジオイド・モデルの利用

 「日本のジオイド 2011」(Ver.2.1)(GSIGEO2011(Ver.2.1))や、データの閲覧・取得方法については、ジオイド・モデルのページをご覧ください。

 任意の地点のジオイド高を求めたい場合は、ジオイド高計算サービスもご利用いただけます。計算には、「日本のジオイド 2011」(Ver.2.1)(GSIGEO2011(Ver.2.1))を使用しています。 (海域部や一部の離島等では、ジオイド高データがない無効領域があります。)

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