夜空の観察(光害調査)を通して環境評価を行う学習プログラムの開発

开发通过夜空观测进行环境评估的学习计划（光污染调查）

• 批准号: 21908021
• 负责人: 長島 康雄
• 金额: $ 0.37万
• 依托单位: 仙台市立加茂中学校
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21908021/
• 关键词: 肉眼による光害測定; 地理情報システムを用いた環境マップ; 光害測定に適した星座

小中学生が夜空の明るさ調査を行い、その結果をまとめて「仙台市夜空環境マップ」を作成し、環境評価を行うという学習プログラムの開発を数年にわたって行ってきた。規格をそろえて視野を統一し、その視野内の天体数を肉眼によってカウントし判定する方法である。これによって光害の程度を容易に測定させることができることを明らかにしてきた。また児童生徒が夜空の観察を通して作成した「夜空環境マップの読図」によって自らが住む地域の環境についての理解を深めるといった教育的効果があることについて言及してきた。しかしいくつか解決すべき課題があった。児童生徒に容易に取り組ませることができる利点を持つ一方、(1)児童生徒の個人差が大きく、データの信頼性をどのように確保するのかについての方策が確立していないという課題、(2)光害データをまとめて「信頼性の高い夜空環境マップ」を作成するための合理的なデータ処理の方法が確立されていないという課題である。上記の課題を解決するために奨励研究費を活用して以下の研究に取り組んだ。(1)については次の3つの方法で誤差を小さくすることができた。1つは児童生徒の肉眼による光害測定データに加えて、小型デジタルカメラを用いて補助的なデータをとり、児童生徒の測定値とデジタルカメラのデータとの対応関係から補正するという方法で実測を行った。この対応関係を用いて他のデータから著しく外れる測定値を取りのぞくことができた。2つめは光害を評価するための適切な星座を調べるための研究である。実際に確認しやすい星座についてのアンケートを児童生徒に行い、その結果をふまえて適切な観測対象を絞ることで測定精度を上げることができる可能性があることを明らかにした。具体的には光害の測定を行う際に適した星座と層でない星座があることを区分するということである。この区分を明確にすることで、児童生徒の光害測定で得られるデータの信頼性に違いが出ることを明らかにした。まだ十分に検討しつくされてはいないため、この点について検討を今後も重ねていきたいと考えている。3つめは測定時間をそろえることで個々の光害測定値のバラツキを小さくできることを示した。大気による減光率と月齢による月の光が夜空に与える影響が大きいことをふまえて、光害測定を実施する時間帯や方角を特定することで児童生徒の光害判定のバラツキを押さえることができることを明らかにすることができた。(2)については、地理情報システムを導入することで課題を解決するための道筋を示すことができた。測定データを地理情報システムを用いて、調査地点間の間を補正すると、より実態に近い光害マップを作成することができた。しかし光害測定地点が等間隔で配置されていない場合に著しい歪みが出てしまうことがわかった。測定地点についても検討を重ねていく必要があることがわかった。地理情報システムを用いて光害マップを作成する上で、歪みを小さくするための分布モデルの立て方などの点で今後の検討が必要である。さらに測定地点を増やして改善を図る予定である。

几年来，小学和初中的学生对夜空的亮度进行了调查，汇编了结果，创建了“ Sendai City夜空环境地图”，并制定了一项学习计划来评估环境。该方法涉及通过对齐标准来团结视野，并用肉眼计算视力领域内的天体数量。这已被证明使测量光污染的程度更加容易。他还提到，儿童和学生通过观察夜空创建的“夜空环境地图”具有教育效果，例如加深他们对所居住地区环境的理解。但是，需要解决一些问题。尽管学生可以轻松解决它的优势，但（1）挑战是，学生之间存在很大的个体差异，并且没有建立的策略来确保数据的可靠性，并且（2）挑战是，通过将“可靠的夜空环境映射”结合使用光污染数据，没有建立的理性数据处理方法来创建“可靠的夜空环境”。为了解决上述问题，我们使用激励研究基金来解决以下研究。关于（1），可以使用以下三种方法减少误差。除了用儿童和学生的肉眼光污染测量数据外，还使用小型数码相机来收集补充数据进行测量，并根据儿童测量和数码相机的数据进行校正测量。该对应关系用于捕获与其他数据显着不同的测量结果。第二项是研究合适的星座以评估光污染的研究。学生对易于检查的星座进行了调查，根据结果，可以通过缩小适当的观察目标来提高测量精度。具体而言，这意味着区分适合测量光污染的星座和不是层的星座。通过澄清这一类别，可以发现在测量儿童和学生的光污染时获得的数据的可靠性不同。由于该问题尚未得到充分考虑，我们希望将来继续考虑这一点。第三个示例表明，通过对齐测量时间，可以减少单个光污染测量的变化。鉴于由于大气而引起的光型速度和由于月球年龄而引起的月亮的光线影响很大，对夜空的影响很大，很明显，通过确定执行光污染测量的时间和方向，可以抑制儿童和学生光污染检测中的变化。关于（2），我们能够通过引入地理信息系统来展示解决问题的途径。通过使用地理信息系统纠正调查点之间的测量数据，可以创建更接近实际情况的光污染图。但是，发现当光污染测量点不均匀间隔时，会发生明显的失真。已经发现，有必要继续考虑测量点。在使用地理信息系统创建光污染图时，就如何创建分发模型以减少失真是必要的。我们计划增加测量点的数量以改善结果。