2008 年 1 月 8 日 RESTEC 吉田直文 Ver.3 (fix 版）

1. 2008年1月8日 RESTEC吉田直文 Ver.3 (fix版） KuPR・KaPR L1B 擬似データ作成のまとめ １．はじめに ・TRMM/PRの実観測データL1Bを用いて、KuPR、KaPRの走査パターン、レンジ 　分解能を考慮し、KuPR, KaPR L1B擬似データを作成することを目的とする。 ・KuPRの観測周波数（13.6GHz）は、PR（13.8GHz）のそれに近いため、 　擬似データとしての完成度は高い。 ・KaPR の観測周波数（35.55GHz）は、PRと異なるため減衰等を考慮する必要が 　あるが、現時点では含めていない。幾何学的な擬似データとして、利用できる。 ・KuPR L1B擬似データ作成には、PR L1B標準プロダクト（2004/11/13 #39880-#39885）を使用。 ・KaPR L1B擬似データ作成には、PR KaPR模擬実験L1Bデータ（ 2007/3/15 #53157-#53166）を使用。 ・出力データ形式は、将来的に実施するDPR_L1Bアルゴリズム動作確認をする 　際の利便性を優先しているため、データサイズは大きい。 DPR_L1Bデータ形式は、サイズ・内容を含めて別途検討する必要がある。

2. PR_over PR KuPR Satellite 140 + 139 pix 140 pix ～240 pix ２．KuPR 擬似データ 1) PRデータの各レンジビンのレンジ距離を計算する。（TRMM/PRは、常に一定値） 2）PRデータを内挿し、140+139pixelのover sample data に変換する。 PR_over_sample_dataは使用していない。 3）TRMM衛星高度とVPRFテーブルから、KuPRレンジ距離を1スキャン毎に計算する。 4) KuPR first レンジ（衛星側）に対応するPR_overレンジを探し、そこから～240 pixelを抽出する。 　　データ格納サイズは、250とする。 VPRFテーブル TRMM衛星高度 first 抽出領域 内挿 ・真数平均 ・対数平均 抽出 125m

3. ＜出力ファイル＞ 1）　Echo KuPR_L1B_Echo.20041113.39880_v04.dat header 4byte_Long : scan number body 4byte_Float : [49,250,scan] size 1 orbit = 9,250 scan * 49,000 + 4 = 453,250,004 byte missing value : -999.0 → KuPR観測外、-888.0 → PR観測外、 -327.34 → PR data missing 2）　Noise KuPR_L1B_Noise.20041113.39880_v04.dat header 4byte_Long : scan number body 4byte_Float : [49,scan] size 1 orbit = 9,250 scan * 196 + 4 = 1,813,004 byte missing value : -327.34 → PR data missing 3）　Distance KuPR_L1B_dist.20041113.39880_v04.dat header 4byte_Long : scan number body 4byte_Float : [49,250,scan] size 1 orbit = 9,250 scan * 49,000 + 4 = 453,250,004 byte missing value : -99.99 → KuPR観測外 4）　Sampling Flag KuPR_L1B_flag.20041113.39880_v04.dat header 4byte_Long : scan number body 2byte_Int : [49,250,scan] size 1 orbit = 9,250 scan * 24,500 + 4 = 226,625,004 byte value : 0 → 間引き無し観測レンジ, 1 → 間引きあり観測レンジ 2 →interpolator, -1 → KuPR観測外 ※ little endian

4. ＜KuPR L1B擬似データサンプル　：　TRMM衛星高度　低い場合＞ KuPR ＰＲ 受信電力値 レンジ距離 サンプリング 受信電力値 レンジ距離 missing 間引き有り 間引き無し 観測対象外 観測対象外 衛星高度＋VPRFテーブル ＜KuPR L1B擬似データサンプル　：　TRMM衛星高度　高い場合＞ 受信電力値 レンジ距離 受信電力値 レンジ距離 サンプリング 間引き有り 間引き無し missing 観測対象外 観測対象外 衛星高度＋VPRFテーブル

5. PR_over PR Satellite 140 + 139 pix 140 pix レーダー性能：500m分解能 サンプリング：250m ３．KaPR 擬似データ ※KaPR matched beam については、KuPRと同一手法。（省略） ※KaPR high sensitive beam については、以下の手順。 1) PRデータの各レンジビンのレンジ距離を計算する。（TRMM/PRは、常に一定値） 2）PRデータを内挿し、140+139pixelのover sample data に変換する。 3）TRMM衛星高度とVPRFテーブルから、KaPRレンジ距離を1スキャン毎に計算する。 4) KaPR first レンジ（衛星側）に対応するPR_overレンジ２カ所を探し、reSample start point を決定する。 VPRFテーブル TRMM衛星高度 KaPR_hs reSample start point first ① ② ～100 pix 内挿 ・真数平均 ・対数平均 250m 125m

6. PR_over Satellite 140 + 139 pix 5) PR_over を reSample start point から 2レンジビンづつ平均化し、250mサンプリングデータ　 　（PR_reSample）に変換する。 6) PR_reSample から、～100 pixelを抽出する。データ格納サイズは、110とする。 VPRFテーブル TRMM衛星高度 PR_reSampe reSample start point KuPR 抽出領域 平均化 ・真数平均 ・対数平均 ～100 pix 抽出

7. 7) アングルビンの再配列 Matched beam data [25,250,nscan] post orbit 1 25 (L1A) orbit N scan High sensitivity beam data [24,110,nscan+1] 49 38 13 37 12 1 1 24 pre orbit matched high sensitivity 8) ノイズデータ 　　・matched beam data は、それぞれのアングルビンのPR_Noiseを用いた。 　　・high sensitivity data は、幾何学的に近い ２つのアングルビンのPR Noise 平均値を用いた。 　　　　例えば、アングルビン再配列後のHS_1には、PR_Noiseのアングルビン13と14の平均値を用いた。 　　　　現状では、オリジナルスキャンでの同一スキャンノイズデータを用いるか、プレスキャンノイズ 　　　　データを用いるか、はっきりしておく。将来的には、双方の合計４ピクセルのノイズデータ平均を 　　　　採用することがベター。

8. ＜出力ファイル＞ 1）　Echo KaPR_L1B_mb_Echo. 20070315.53158_v04.dat header 4byte_Long : scan number body 4byte_Float : [25,250,scan] size 1 orbit = 9,250 scan * 25,000 + 4 = 231,250,004 byte KaPR_L1B_hs_Echo. 20070315.53158_v04.dat header 4byte_Long : scan number+1 body 4byte_Float : [24,110,scan+1] size 1 orbit = 9,251 scan * 10,560 + 4 = 97,690,564 byte missing value : -999.0 → KaPR観測外、-888.0 → PR観測外、 -327.34 → PR data missing 2）　Noise KaPR_L1B_mb_Noise. 20070315.53158_v04.dat header 4byte_Long : scan number body 4byte_Float : [25,scan] size 1 orbit = 9,250 scan * 100 + 4 = 925,004 byte KaPR_L1B_hs_Noise. 20070315.53158_v04.dat header 4byte_Long : scan number+1 body 4byte_Float : [24,scan+1] size 1 orbit = 9,251 scan * 96 + 4 = 888,100 byte missing value : -327.34 → PR data missing ※ little endian

9. ＜出力ファイル＞ 3）　Distance KaPR_L1B_mb_dist. 20070315.53158_v04.dat header 4byte_Long : scan number body 4byte_Float : [25,250,scan] size 1 orbit = 9,250 scan * 25,000 + 4 = 231,250,004 byte KaPR_L1B_hs_dist. 20070315.53158_v04.dat header 4byte_Long : scan number body 4byte_Float : [24,110,scan+1] size 1 orbit = 9,251 scan * 10,560 + 4 = 97,690,564 byte missing value : -99.99 → KaPR観測外 4）　Sampling Flag (over / normal / mean) KaPR_L1B_mb_flag. 20070315.53158_v04.dat header 4byte_Long : scan number body 2byte_Int : [25,250,scan] size 1 orbit = 9,250 scan * 12,500 + 4 = 115,625,004byte KaPR_L1B_hs_flag. 20070315.53158_v04.dat header 4byte_Long : scan number+1 body 2byte_Int : [24,110,scan+1] size 1 orbit = 9,251 scan * 5,280 + 4 = 48,845,284 byte value : 0 → 間引き無し観測レンジ, 1 → 間引きあり観測レンジ 2 →interpolator, -1 → KuPR観測外 ※ little endian

10. KaPR＠ビームマッチング ＜KaPR L1B擬似データサンプル＞ レンジ距離 サンプリング 受信電力値 missing 間引き有り ＰＲ＠KaPRサンプリング模擬実験 受信電力値 レンジ距離 間引き無し 観測対象外 観測対象外 KaPR＠高感度 レンジ距離 サンプリング 受信電力値 missing 間引き無し 観測対象外 観測対象外 衛星高度＋VPRFテーブル

11. ４．当面の方針 L1B擬似データ作成は、ひとまずここまでとする。 続いて、以下の作業を進めていく。 　　・PPS ToolKit インストール＆動作確認 　　・L1B モジュール調査＆改修必要性の有無の明確化＆担当割を 　　　行い、優先順位をつけてDPRアルゴリズム対応させていく。 　　・その過程の中で、geolocation tool kit 改修を行っていく。