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9月6日に発生した太陽フレアのGPS測位への影響(速報)

お知らせ

 平成29年9月6日に発生した大型太陽フレアに伴う、地球の電離層の乱れにより、GPSを用いた測位への影響が心配されています。ここでは、国土地理院が電子基準点で9月10日までに取得したGPS観測データ等に基づき、測位への影響について報告します。

まとめ

  • カーナビやスマホなど一般の皆様が利用する測位方式では、9月8日の日中に、測位精度がかなり悪くなる時間帯がありました。
  • 測量、地殻変動、ICT施工(i-Construction)など専門家が利用する測位方式では、電離層の乱れの影響を受けにくい手法を使用しており、今のところ、大きな影響は確認されていません。

1.電離層の乱れの影響を受けやすい、カーナビやスマホなど一般のGPS測位方式

 これらについては既に報道されているところですが、つくば市にある電子基準点のデータを一般のGPS測位方式で解析して確認したところ、今回の太陽フレアによる電離層の乱れが起きる前の9月6、7日は、GPS測位の誤差は±2m(南北、東西)、±5m(上下)程度でしたが、9月8日の日中(日本時間で10~15時頃)には、誤差が最大で7m(南北)、3m(東西)、15m(上下)程度に増えました。なお、現在は元の程度の誤差に戻っています(図1)。誤差の大きさや時間帯は地域によって変わりますので、上記の数値はあくまで一例ですが、当該時間帯においてカーナビやスマホなどを用いてGPS測位を行った場合には、大きな誤差を生じた可能性があります。
 

2.電離層の乱れの影響を受けにくい、専門家向けのGPS測位方式

(2-1)測量や地殻変動

 測量や地殻変動の監視のために利用されるGPS測位方式では、複数の観測点で得た長時間のデータを平均して使うことにより、誤差を少なくし、測位精度を高めています。また、より高精度に測位を行う場合には、GPSから送信される2つの周波数の電波を同時に利用することで、電離層の影響を軽減しています。このため、電離層の乱れの影響は、一般の測位方式よりも小さいと一般的には考えられています。実際に、9月8日前後の全国の電子基準点での精密な測位結果を調べましたが、特段の影響はみられませんでした(図2)。

(2-2)電子基準点を利用して行うリアルタイム測位

 i-Constructionや精密農業等では、GPS測位を用いて建機や農機の制御等が行われています。こうした場面では、カーナビやスマホなど一般のGPS測位方式ではなく、電子基準点のデータなどを利用した、より精度の高いGPS測位方式(電子基準点を利用して行う高精度リアルタイム測位)が行われています。この場合、電離層の乱れの影響等は補正されていることから、測位での大きな誤差は生じません。今のところ、サービスを提供している民間事業者からも、太陽フレアに伴う精度低下について特段の報告は受けておりません。
 また、国土地理院が試験的に行っている電子基準点データのリアルタイム解析(2周波データ)の結果にも、今のところ、特段の精度低下は確認されていません。
 

測量事業者の皆様へ

 このように、電離層の乱れが生じている場合であっても、複数の観測点で得た長時間のデータを使用して測量を行ったり、2周波データを用いた測量を行ったりするなど、適切な補正を行うことでその影響を小さくすることはできます。ただし、例えば1周波データを利用した測量も多く行われており、その場合は若干の影響が生じる可能性があります。このため、太陽フレアの発生による電離層の乱れなどが予想される場合には、当該期間については測量の実施を見合わせたり、より多くの点検測量を実施したりするなど、適切な対応が必要となります。なお、公共測量についてのご相談は、下記の窓口又は各地方測量部の担当窓口までお願いします。

補足

 以上は9月10日までの状況に基づく速報です。今後状況に変化があった場合、ホームページでお知らせいたします。

 なお、今回の現象に伴う国土地理院の地磁気観測業務への影響については、地磁気測量HPをご覧下さい
 

 

一般のGPS測位方式による位置の変化

図1.一般のGPS測位方式による位置の変化。電子基準点「つくば3」の30秒毎の測位結果の誤差(正しい値からのずれ)を示す。単位はm。つくばでは、9月8日の10~15時頃(日本時間)に大きな測位誤差が見られた。


専門家向けのGPS測位方式による位置の変化

図2.専門家向けのGPS測位方式による位置の変化。電子基準点「つくば1」と「札幌」の間の相対的な位置関係を、6時間分のデータで解析したもの。9月8日前後に特段の変化は見られない。


問い合わせ先

電子基準点関係 測地観測センター電子基準点課 電話 029-864-6278
公共測量関係  企画部測量指導課         電話 029-864-4639

参考

情報通信研究機構プレスリリース http://www.nict.go.jp/press/2017/09/07-1.html

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