ISO/TS 19124-1:2023

ISO/TS 19124-1:2023 地理情報ーリモートセンシングデータ及び派生製品の校正及び妥当性確認−第１部：基本

ISO/TS 19124-1:2023 Geographic information/Geomatics — Calibration and validation of remote sensing data and derived products — Part 1: Fundamentals

現行

履歴

なし

対応OGC標準：なし

対応JIS規格：なし

原文URL

https://www.iso.org/standard/79352.html

序文

ISO 19124シリーズは、リモートセンシングデータ及びそのデータから派生した製品の、打ち上げ後の校正及び妥当性確認 (Cal/Val) を扱う。この技術仕様 (ISO 19124-1) では、リモートセンシングデータと派生製品の Cal/Val の基本と共通のフレームワークを示す。ISO 19124シリーズの以降の部では、センサー又は製品固有のCal/Valを扱う。

注記：ISO 19124 シリーズとは対照的に、ISO 19159シリーズは、センサーとハードウェアの、打ち上げ前のCal/Val処理に重点を置いている。

備考1）「打ち上げ」とは、センサーを搭載したプラットフォームの打ち上げのことを指す。

この技術仕様は、CEOS（国際）、NASA（米国）、ESA（欧州）、JAXA（日本）、CSIRO（オーストラリア）、中国宇宙機関など、この分野で活動している主要な組織から提供された資料に基づいて作成された。

「ISO/IEC指令第２部（2018）国際規格の構成および起草に関する規則」に従うと、国際規格では小数点記号はカンマである。ただし、国際度量衡総会（Conférence Générale des Poids et Mesures）は2003年の会議で満場一致で次の決議を可決した:

「小数点記号は点またはカンマのいずれかとする。」

実際には、これらの選択肢からの選択は、関連する言語の慣習的な使用法によって異なる。測地学および地理情報の技術分野では、すべての言語で常に小数点を使用するのが慣例である。この慣行は、この技術仕様全体で使用される。

適用範囲

ISO 19124シリーズは、宇宙飛行（mission）用のプラットフォームに搭載されたセンサーによって収集されるリモート センシング データと、そのデータから一部または全部が生成された製品の校正と検証 (Cal/Val) に重点を置くものである。ISO 19124 シリーズは、他の ISO/TC 211 国際規格では定義されていない校正と検証の処理に関連するメタデータを定義する。メタデータにより、データ供給者は、データに適用したCal/Val処理について標準化された説明を示すことができる。これにより、データ使用者は、さまざまなデータ供給者から同じ形式のメタデータを取得できるようになる。

この技術仕様では、さまざまな種類のリモートセンサーから得られた地球観測データ及びそこから派生した製品に関連する全体的なフレームワークと共通の校正及び検証の処理について説明する。

ISO 19124シリーズの後続の部では、赤外線、紫外線/可視光線/近赤外線、マイクロ波、広域帯（broadband）などの特定のセンサーからのデータ、それらのデータから得られた製品、並びに校正及び妥当性確認の場が規格の対象となる。

校正では、データの幾何学的、放射測定的、又はスペクトル的な補正が行われる。妥当性確認では、データと派生製品の品質及び正確度の評価が行われる。

引用規格

次に示す規格は、その内容の一部又は全てがこの規格の要件を構成する形で、本文中で参照されている。日付が記載された文献については、引用された版のみが適用される。日付のない参照については、引用規格の最新版（修正を含む）が適用される。

ISO 19157-1, Geographic information — Data quality — Part 1: General requirements

用語及び定義

この規格では、次に示す用語と定義が適用される。ISOとIECは、規格化に使用する用語データベースを次のアドレスにおいて維持・公開している。

— ISO オンライン閲覧プラットフォーム: http://www.iso.org/obp

— IEC Electropedia: http://www.electropedia.org/

3.1

accuracy

正確度

試験結果又は測定結果と真の値との一致の程度

[ISO 3534-2:2006 3.1.1を参照 — 注記は全て省いた。]

[+]

3.2

bias

バイアス、偏り

測定結果の非ランダム誤差又は系統的誤差の大きさ

注記1：バイアスは正または負の場合がある。

注記2：この用語定義は参考文献[9]から引用したものである。

3.3

calibration

校正、キャリブレーション

既知の、制御された信号入力に対するシステムの応答を、定量的に決定づける処理

[ISO 19101-2:2018 3.2を引用]

[+]

3.4

calibration curve

校正曲線

指示値と、それに対応する測定値との関係の表現

[ISO/IEC Guide 99:2007 4.31を参照 — 注記1は省略した。][翻訳はJIS Z 8103:2019 738を参照]

3.5

calibration equation

校正方程式

輝度温度などの放射計の主要測定値及び電力などの補助測定量に対する標準値などの校正量を関連付ける方程式

3.6

calibration parameters

校正パラメータ

地球観測（EO）センサーの性能を定量的及び／又は記述的に示す、校正中に生成される（または生成される予定の）情報

注記1：これらのパラメータは、実験室測定、熱真空（TVAC）パフォーマンスプロット、又はパフォーマンスシート（許可されている場合）である可能性がある。

注記2：この定義は、参考文献[12]から引用したものである。

3.7

co-location

コロケーション、共配置

二つ以上の空間データ集合の位置を合わせる手順

3.8

correction

補正

推定された系統効果に対する補償

注記1：「系統効果」の説明については、ISO/IEC guide 98-3:2008 3.2.3 を参照のこと。

注記2：補償は、加数や乗数など、さまざまな形式をとることができ、表から推論することもある。

[ISO/IEC Guide 99:2007 2.53を引用][翻訳はJIS Z 8103:2019 525を引用]

3.9

cross-calibration

相互校正、クロスキャリブレーション

ある機器の測定値を、通常は、十分に校正された基準となる別の機器に関連付ける処理

注記1：同じ期間に動作する機器の相互校正には、機器が同じ地球のシーンを同じ時間に同じ視野角から見ているときに機器の出力を比較する慎重な配置が必要である。

[ISO/TS 19159-4:2022 3.18を引用]

3.10

derived product

派生製品

<earth observation> センサーによって直接測定されたものではなく、アルゴリズム又はモデルによって直接センサー測定結果から派生させた製品

3.11

detector

検出器

<electro-optical>エネルギー入力に応じて出力信号を生成する感知部品

[ISO 19130-1:2018 3.18を参照 - 分野 <electro-optical> が定義に追加され、定義の先頭の「デバイス（device）」が「感知部品(sensing element)」に置き換えられている。]

3.12

emissivity

放射率

放射面から放射されるエネルギーと、同じ温度の理想的な黒体源からの放射エネルギーの比

注記1：一般に、これは波長または周波数の関数に関連しており、放射率の値の範囲は0から1である。

注記2：この定義は、参考文献 [12] から引用したものである。

3.13

evaluation

評価

<earth observation>実体が特定の基準を満たしている度合いを系統的に測定すること

注記1：実体は項目又は行為になる可能性がある。

[ISO/IEC 25001:2014 4.1を参照 — 分野 <earth observation> 及び注記１が追加されている。][翻訳はJIS X 25001:2017 4.1 を参照]

3.14

filter

フィルター

<earth observation> 地球観測 (EO) センサーの光路に配置され、EOセンサーの応答を選択、制限、拒否、制限、または調整する光学デバイス

注記1：光フィルタが通過させる目的の波長/周波数の範囲は、「バンドパス」と呼ばれる。これは通常、光フィルタのカットオン波長/周波数とカットオフ波長/周波数によって定義される。

注記2：目的の光フィルタのバンドパス内の光波長/周波数に対するEOセンサーの応答は、「帯域内（in-band）応答」と呼ばれる。

注記3：光フィルタ（又は光学システム）が、必要な波長/周波数の外側の光エネルギーを拒絶する能力は、「帯域外（"out of band"（OOB））ブロッキング」と呼ばれる。これは、必要なフィルタ帯域の外側の光エネルギーを拒絶する能力に関するフィルタ設計仕様を指す場合もある。

注記4：目的のスペクトル帯域外のスペクトル位置を持つものの、光フィルタ（または光学システム）を通過する不要な光エネルギーは「OOB漏れ」と呼ばれる。

注記5：EOセンサーのOOB漏れに対する応答は「OOB応答」と呼ばれる。

注記6：フィルタの有無による光路のオープンパススループットの比は、「透過率（transmittance）」と呼ばれます。一般に、波長または光周波数の関数として表され、透過率の値の範囲は 0 ～ 1 です。透過率のパーセントで表す場合は、0 % ～ 100 %である。

注記7：この定義は文献[12]から引用したものである。

備考1）注記１にある「カットオン波長」とはフィルターが効率的に通過させる最短波長を指し、カットオフ波長とは最長波長を指す。

備考2）注記5にある「オープンパススループットの比」とは、一定時間内に受光する光量に対する処理できる光量の比のことである。

3.15

irradiance

放射照度

単位面積当たりの単位時間当たりの電磁放射エネルギー

[ISO/TS 19159-1:2014 4.13を参照 - 注記１は削除された。]

3.16

measure

測定値

<GML> スケール付きの数値又はスカラー参照系を使用して記述された値

注記1：名詞として使用される場合、測定値は物理量の同義語である。

[ISO 19136-1:2020 3.1.41を引用]

3.17

measurement

測定

数量の値を決定することを目的とした一連の操作

[ISO 19101-2:2018 3.21を引用]

3.18

measurement error

error of measurement

error

測定誤差

測定の誤差

誤差

測定された量の値から基準量の値を引いた値

[ISO/TS 19159-1:2014 4.18を参照 — エントリの注記は削除されている。]

備考1）"measurement error"、"error of measurement"及び"error"は同義語である。

3.19

noise

ノイズ

測定を妨害する可能性のある不要な信号

注記1：ほとんどの測定シナリオでは、測定ノイズの制限が測定目標の達成を妨げ、全体的な測定の不確実性の主な要因となる。

注記 2：ノイズ等価放射輝度 (NER) は、拡張面光源からの放射束の説明に最も適した放射輝度の実体である。NERは、拡張光源を見たときにシステムのノイズに等しい信号を生成する放射束の量である。

[ISO/TS 19159-1:2014 4.22を参照 —注記1が削除され、新たな注記が二つ追加された。]

3.20

point source

点光源

理想的な場合には空間内の単一の点または方向に向く電磁放射の光源

注記1：自然の星は理想的な点光源である。地上の実験室では、点光源は光コリメータを使用してシミュレートされる。

注記2：この定義は、参考文献 [12] から引用したものである。

3.21

post-launch calibration

打ち上げ後校正

衛星搭載の地球観測（EO）センサーが軌道上に載った後に行われる校正作業のすべて

注記１：打ち上げ後の校正は軌道上校正とも呼ばれる。

注記2：打ち上げ後の校正の範囲はプログラムやセンサーごとに異なり、宇宙飛行の目的、測定要件、宇宙飛行の運用能力、センサーデータ収集能力、低レベルのセンサー応答データを地上にダウンリンクする能力などの考慮事項が含まれる。

注記3：打上げ後の校正活動は校正計画に含まれており、打上げ後の校正手順に従って実行される。

注記4：この定義は文献[12]から引用したものである。

3.22

precision

measurement precision

精密さ、精度

精密さ、精度

指定された条件の下で，同じ又は類似の対象について，反復測定によって得られる指示値又は測定値の間の一致の度合い

[ISO/TS 19159-2:2016 4.23を参照 - 注記が削除され、元の推奨用語と許容用語が逆になっている。]

備考1）ISO 19116:2019の抄録において、3.17として、この定義の元になっているISO/IEC Guide 99:2007 2.15の定義が示されている。

備考2）ISO/IEC Guide 99:2007 2.15に対応するJIS Z 8103:2019 518では、measurement precision及びprecisionの和訳は、両者とも区別なく「精密さ、精度」となっているので、ここでもそれにならった。

備考3）"measurement precision"及び"precision"は同義語である。

3.23

pre-launch calibration

打ち上げ前校正

打ち上げ前の機器の組み立てと統合化の最中及びその後に行われる、一連の測定と特徴評価

注記1：打ち上げ前校正は、スペクトル応答、直線性、偏光感度などの校正キーデータ (CKD) を測定する最良又は唯一の機会であり、打ち上げ後の不快な驚きや失望を防ぐための重要な品質管理と検証機能も提供する。

注記2：打ち上げ前校正は地上校正とも呼ばれる。

注記3：この定義は、参考文献 [12] から引用したものである。

3.24

quality

品質

対象に本来備わっている特徴の集まりが、要求事項を満たす程度

[ISO 9000:2015 3.6.2を参照 —注記1及び２は削除されている。]

3.25

radiance

放射輝度

表面上の特定の点および特定の方向における、表面の要素の放射強度を、特定の方向に垂直な平面上のこの要素の正射影の面積で割った値

[ISO 19101-2:2018 3.30を引用]

3.26

radiometric calibration

放射測定校正

係数を導出し、動作を識別して記述し、リモートセンシング機器のすべての側面を特徴付けることによって、センサーの応答をシステムに入る既知の量のフラックス（flux）に関連付ける処理

注記1：この処理を経たシステムは、機器の応答に基づいて未知の量のフラックスの値を推測できる。

注2：この定義は、参考文献[12]から引用したものである。

[+]

3.27

remote sensing

リモートセンシング

対象物と物理的な接触をせずに、その対象物に関する情報の収集及び判読（interpretation）をすること

[ISO 19101-2:2018 3.33を引用]

3.28

repeatability

再現性

リモートセンシング機器の応答の経時的安定性

注記1：隣接するサンプル間または単一の集積的な測定間隔内での測定の再現性又は安定性は、「短期」再現性と呼ばれる。短期再現性は、通常数秒から数分の時間スケールで発生する測定ノイズから定量化される。

注記2：連続又は継起する集積的な測定間隔間の安定した入力からの応答の再現性または安定性は、「中期」再現性と呼ばれる。中期再現性は通常、測定シーケンスの一部として含まれるベンチマーク テストによって定量化される。中期再現性の情報源には、オンボード刺激情報源、代替地上情報源、および恒星基準が含まれる。中期再現性のタイムスケールは通常、数分から数時間である。

注記3：広範囲に離れた測定間隔間の再現性または安定性は、「長期」再現性と呼ばれる。長期再現性は、通常、センサーの寿命にわたって一定の放射源を定期的に測定するベンチマーク テストによって定量化される。長期再現性の情報源には、オンボード刺激情報源、代替地上情報源、および恒星基準が含まれる。長期再現性のタイムスケールは、通常、数時間から数日で、センサーの寿命まで続く。

注記4：この定義は文献[12]から引用したものである。

3.29

sensor

センサー

測定しようとする量を伝える現象，物体又は物質によって直接的に影響を受ける測定システムの要素。

[ISO/IEC Guide 99:2007 3.8を参照 — 例及び注記１は省略されている。][翻訳はJIS Z 8103:2019 618を参照]

3.30

spectral irradiance

スペクトル放射照度

点光源又は地球から見た太陽などの固定サイズと距離の光源を表すフラックスの実体

注記1：放射照度に波長依存性がある場合は、スペクトル放射照度と呼ばれる。スペクトル放射照度の一般的な単位は、ワット/ (cm2·μm) 又はフォトン/秒/(cm2·μm) である。

注記2：この定義は [12] から引用したものである。

備考1）フォトン（Photon）は電磁波の波長で決められるエネルギーの最小単位であり、SI単位系ではジュールで表され、1秒単位ではワットとなる。

3.31

stability

安定性

計測機器又は計測システムが計測特性を時間とともに一定に保つ能力

[ISO/TS 19159-4:2022 3.38を引用]

3.32

temporal stability

時間的安定性

線形傾向の一貫性

3.33

uncertainty

measurement uncertainty

不確かさ

測定不確かさ

測定対象に合理的に帰属する値のばらつきを特徴付ける、測定結果に関連付けられたパラメータ

注記1：測定の不確かさは、一般に多くの要素で構成される。これらの要素の一部は、一連の測定結果の統計的分布から評価でき、経験的な標準偏差によって特徴付けることができる。他の要素は、標準偏差によって特徴付けることもでき、経験又は他の情報に基づいて想定される確率分布から評価される。

[ISO 19116:2019 3.28 を参照 — 「測定不確かさ」は許容用語として追加されている。注記１はISO 19101-2: 2018 3.40の注記２で置き換えられている。]

備考1）"uncertainty"及び"measurement uncertainty"は同義語である。

3.34

validation

妥当性確認

システムの出力から得られるデータ製品の品質を、独立した手段で評価する手続き

注記1：参考文献[4]では、「妥当性確認」を、衛星から得られる陸上製品（satellite-derived land products）の精度を独立した手段で評価し、参照データとの分析比較によってその不確かさを定量化する処理と定義している。

注記2：参考文献[12]では、「妥当性確認」を、運用の設計で設定された仕様と要件が運用の目的を満たすのに十分であることを確認する処理と定義している。

[ISO 19101-2:2018 3.41を参照 — 注記１及び２が追加されている。]

[+]

3.35

verification

検証

与えられたアイテムが指定された要求事項を満たしているという客観的証拠の提示 

[ISO/IEC Guide 99:2007 2.44を修正 - 例と注記は削除されている。][翻訳はJIS Z 8103:2019 406を参照]

[+]

3.36

vicarious calibration

代替校正

地球表面の自然または人工の場所を利用する、センサー打ち上げ後の校正

[ISO/TS 19159-1:2014 4.41を引用]

参考文献

[1] ISO 19115-1, Geographic information — Metadata — Part 1: Fundamentals

[2] Dowman I., Morisette J., Justice C., Belward A., 1999) CEOS working group on calibration and validation meeting on digital elevation models and terrain parameters, Earth Observer 11(4): 19 – 20.

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[9] Ohring George, ed. (2007) Achieving Satellite Instrument Calibration for Climate Change (ASIC3), workshop of NOAA, NIST, NASA, NPOESS, and SDLUSU, Lansdowne, VA, USA

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[24] ISO 19101-2:2018, Geographic information — Reference model — Part 2: Imagery

[25] ISO 3534-2:2006, Statistics — Vocabulary and symbols — Part 2: Applied statistics

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[27] ISO/IEC Guide 99:2007, International vocabulary of metrology — Basic and general concepts and associated terms (VIM)

[28] ISO 19130-1:2018, Geographic information — Imagery sensor models for geopositioning — Part 1: Fundamentals

[29] ISO/TS 19159-1:2014, Geographic information — Calibration and validation of remote sensing imagery sensors and data — Part 1: Optical sensors

[30] ISO 19116:2019, Geographic information — Positioning services

（2023-09-08）