ICESat-2（氷、雲、陸地高度衛星-2）は、世界で初めてフォトンカウントモードを採用したレーザー高度計衛星であり、高精度かつ大規模な地表の三次元データを迅速に取得可能です。フォトン検出メカニズムにより、データには地表信号だけでなく大気散乱などの背景信号も含まれており、地形情報を得るためにはフィルタリングが必要です。ICESat-2の背景・信号フォトンの分布特性および点群フィルタリングアルゴリズムの効果と適用性を分析するために、本研究ではまず都市、海氷、砂漠、植生、海洋、氷床／氷河の6種類の地表被覆タイプおよび異なる観測条件のデータを選択し、背景フォトン率の統計解析を行いました。解析の結果、昼間の観測データの背景フォトン率は平均して10⁶（点／秒）程度で、夜間の観測データの背景フォトン率（10⁴（点／秒）程度）よりもはるかに高く、弱いビームの背景フォトン率は強いビームの背景フォトン率とほぼ同等であり、6種類の地表被覆タイプの中で氷床／氷河の背景フォトン率が最も高いことが分かりました。次に統計結果に基づき、21組の高度データを選定し、7種類の代表的な点群フィルタリング手法でノイズ除去実験を実施しました。精度分析の結果、改良された局所密度法が最良のノイズ除去効果を示し、アルゴリズムのリコール率、精度およびF値はいずれも0.90以上であり、アルゴリズムは比較的安定していることが判明しました。最後に、選定した各フィルタリングアルゴリズムの精度、特徴および適用性を総合的にまとめて分析し、今後のデータ利用およびフィルタリングアルゴリズムの選択に参考となるようにしました。

ICESat-2;レーザー高度計;フォトンカウントLiDAR;点群ノイズ除去;背景フォトン率