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Researchers
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HIGA Hiroto
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【Published Thesis】 Optical Characterization of Coastal Waters with Atmospheric Correction Errors: Insights from SGLI and AERONET-OC(REMOTE SENSING) 2024.10
【Published Thesis】 Spectral band-shifting of multispectral remote-sensing reflectance products: Insights for matchup and cross-mission consistency assessments(REMOTE SENSING OF ENVIRONMENT) 2023.12
【Published Thesis】 An estimation method for blue tide distribution in Tokyo Bay based on sulfur concentrations using Geostationary Ocean Color Imager (GOCI) 2020.04
【Published Thesis】 Optical Characterization of Coastal Waters with Atmospheric Correction Errors: Insights from SGLI and AERONET-OC(REMOTE SENSING) 2024.10
【Published Thesis】 Spectral band-shifting of multispectral remote-sensing reflectance products: Insights for matchup and cross-mission consistency assessments(REMOTE SENSING OF ENVIRONMENT) 2023.12
【Published Thesis】 FIELD OBSERVATIONS AND ECOLOGICAL MODEL ANALYSIS OF SULFIDE, IRON, AND MANGANESE CIRCULATION BETWEEN WATER AND SEDIMENT IN TOKYO BAY(Japanese Journal of JSCE) 2023
【Published Thesis】 Uncertainty Analysis of Particle Backscattering Coefficient Measurement for Multiple Highly Turbid Water Areas in Ocean Color Remote Sensing(SENSORS AND MATERIALS) 2023
【Published Thesis】 STUDY ON DATA ASSIMILATION USING SST OF SATELLITE OBSERVATIONS BY RECYCLE GREEN'S FUNCTION APPROACH IN TOKYO BAY(Japanese Journal of JSCE) 2023
The University of Tokyo Department of Socio-Cultural Environmental Studies Doctor Course Completed
The University of Tokyo Department of Socio-Cultural Environmental Studies Master Course Completed
Tokyo University of Science Graduated
Doctor of Environmental Science - The University of Tokyo
Master of Environmental Science - The University of Tokyo
Duty Yokohama National UniversityFaculty of Urban Innovation Division of Urban Innovation Associate Professor
Duty Yokohama National UniversityFaculty of Urban Innovation Division of Urban Innovation Assistant Professor
Concurrently Yokohama National UniversityCollege of Urban Sciences Department of Civil Engineering Assistant Professor
Concurrently Yokohama National UniversityGraduate School of Urban Innovation Department of Infrastructure and Urban Society Assistant Professor
Concurrently Yokohama National UniversityCollege of Engineering Science Department of Architecture,Infrastructure,Ocean Engineering and Ecosystem Science Assistant Professor
JSPS Research Fellowship for Young Scientists Hydraulic Engineering (PD) Researcher
JSPS Research Fellowship for Young Scientists Hydraulic Engineering (DC1) Researcher
The Remote Sensing Society of Japan, Research Group for Ocean and Lake Remote Sensing
Japan Society of Water Environment
Japanese Association for Coastal Zone Studies
Japan Society of Civil Engineers
The Remote Sensing Society of Japan
Social Infrastructure (Civil Engineering, Architecture, Disaster Prevention) / Hydroengineering / 水環境工学，海岸工学，海洋光学，リモートセンシング工学
海の衛星リモートセンシング入門
作野裕司，齋藤克弥，石坂丞二，虎谷充浩，比嘉紘士，向井田明，他（ Role： Joint author）
成山堂書店
Language：Japanese Book type：Textbook, survey, introduction
植物研究の進め方 ―原理と実験例―
日本光合成学会(編)（ Role： Joint author , TOPICS 5 海のリモートセンシング〔比嘉紘士〕）
日本光合成学会(編)
Total pages：200 Language：Japanese Book type：Scholarly book
一般社団法人 日本海洋学会 日本海洋政策学会（ Role： Joint author）
日本海洋学会・日本海洋政策学会
Language：Japanese Book type：Dictionary, encyclopedia
日本リモートセンシング学会（リモートセンシング事典編集委員会）（ Role： Sole author）
日本リモートセンシング学会（リモートセンシング事典編集委員会）
Total pages：736 Language：Japanese Book type：Scholarly book
Development of Ocean Color Remote Sensing Methods for Coastal Environment Monitoring
2015.3
Doctoral Thesis Single Work
Kolluru, S; Rivero-Calle, S; Bresnahan, PJ; Kratzer, S; Moore, TS; Schroeder, T; Bailey, S; Holmes, … Show more authors
Kolluru, S; Rivero-Calle, S; Bresnahan, PJ; Kratzer, S; Moore, TS; Schroeder, T; Bailey, S; Holmes, A; Morrison, JM; Feldman, GF; Hong, L; Higa, H; Arai, K Hide authors
REMOTE SENSING OF ENVIRONMENT 332 2026.1
Language：Japanese Publishing type：Research paper (scientific journal) Joint Work
Higa Hiroto, Suzuki Takayuki, Misganaw Choto, Salem Salem Ibrahim, Siswanto Eko, Mäll Martin
Remote Sensing 17 ( 9 ) 1621 2025.5
Language：English Publishing type：Research paper (scientific journal) Publisher：MDPI Joint Work
Lake Kasumigaura, one of Japan’s largest lakes, presents significant challenges for remote sensing due to its eutrophic conditions and complex optical properties. Although the Global Change Observation Mission-Climate (GCOM-C)/Second-generation Global Imager (SGLI)-derived inherent optical properties (IOPs) offer water quality monitoring potential, their performance in such turbid inland waters remains inadequately validated. This study evaluated five established IOP retrieval algorithms, including the quasi-analytical algorithm (QAA_V6), Garver–Siegel–Maritorena (GSM), generalized IOP (GIOP-DC), Plymouth Marine Laboratory (PML), and linear matrix inversion (LMI), using measured remote sensing reflectance (Rrs) and corresponding IOPs between 2017–2018. The results demonstrated that the QAA had the highest performance for retrieving absorption of particles (ap) with a Pearson correlation (r) = 0.98, phytoplankton (aph) with r = 0.97, and non-algal particles (anap) with r = 0.85. In contrast, the GSM algorithm exhibited the best accuracy for estimating absorption by colored dissolved organic matter (aCDOM), with r = 0.87, along with the lowest mean absolute percentage error (MAPE) and root mean square error (RMSE). Additionally, a strong correlation (r = 0.81) was observed between SGLI satellite-derived remote-sensing reflectance (Rrs) and in situ measurements. Notably, a high correlation was observed between the aph (443 nm) and the chlorophyll a (Chl-a) concentration (r = 0.84), as well as between the backscattering coefficient (bbp) at 443 nm and inorganic suspended solids (r = 0.64), confirming that IOPs are reliable water quality assessment indicators. Furthermore, the use of IOPs as variables for estimating water quality parameters such as Chl-a and suspended solids showed better performance compared to empirical methods.
Salah, M; Salem, SI; Utsumi, N; Higa, H; Ishizaka, J; Oki, K
ISPRS JOURNAL OF PHOTOGRAMMETRY AND REMOTE SENSING 220 490 - 508 2025.2
Language：Japanese Publishing type：Research paper (scientific journal) Joint Work
Sugahara, S; Higa, H; Iwama, M; Nakamura, Y; Inoue, T; Senga, Y; Egawa, M; Seike, Y
ANALYTICAL SCIENCES 41 ( 4 ) 495 - 501 2025.1
Language：Japanese Publishing type：Research paper (scientific journal) Joint Work
Salem, SI; Toratani, M; Higa, H; Son, S; Siswanto, E; Ishizaka, J
REMOTE SENSING 17 ( 2 ) 2025.1
Language：Japanese Publishing type：Research paper (scientific journal) Joint Work
1. 海洋可視化のための衛星センサの現状と将来展望”Current status and future prospects of satellite sensors for ocean visualization”
作野裕司, 斎藤克弥, 石坂丞二, 虎谷充浩, 比嘉紘士, 向井田明, 堀雅裕, 富田裕之
Journal of The Remote Sensing Society of Japan 41 ( 2 ) 2021
Language：Japanese Publishing type：Article, review, commentary, editorial, etc. (scientific journal) Publisher：日本リモートセンシング学会 Joint Work
外部資金獲得研究者表彰
2025.10 横浜国立大学
Individual or group name of awards：比嘉紘士
外部資金獲得研究者表彰
2024.10 横浜国立大学
Individual or group name of awards：比嘉紘士
ベストティーチャー賞
2023.10 横浜国立大学
Individual or group name of awards：比嘉紘士
優秀研究発表賞
2022.5 日本リモートセンシング学会 GCOM-C/SGLIを想定した固有光学特性推定アルゴリズムの精度検証と特徴把握
Individual or group name of awards：松下流也，比嘉紘士，石坂丞二，桑原ビクター伸一
優秀研究発表賞
2022.5 日本リモートセンシング学会
Individual or group name of awards：武藤正剛，比嘉紘士
海色リモートセンシングによる沿岸域のための固有光学特性推定法の開発
Grant number：22H05716 2022.6 - 2024.3
横浜国立大学
Investigator(s)：比嘉紘士
Authorship：Principal investigator
本研究では，高い生物生産性と生物多様性を有する沿岸環境を対象として，植物プランクトン種組成推定の基礎パラメーターとなる水中の固有光学特性（IOP）に着目し，光環境が複雑な沿岸域において高精度に汎用的にIOPsを推定する新しいアルゴリズムを開発する．また，ハイパースペクトルセンサーを含む最新の高分解能の海色衛星データを使用し，沿岸域においてIOPsの広域推定を試みる．本計画の達成のため，本研究では，沿岸域において水質・光学観測を実施すると共に，既存の全球及び複数の沿岸域の光学・水質実測値を使用し，光学的特性に基づく水塊分類手法を組み合わせ，従来のIOPs推定の適用限界の拡張を目指す．
降雨特性を反映した都市沿岸域の雨天時越流水に伴う糞便汚染の類型化と低減策の評価
Grant number：23H01542 2023.4 - 2026.3
Grant-in-Aid for Scientific Research(B)
Investigator(s)：古米弘明
Authorship：Coinvestigator(s) Grant type：Competitive
都市沿岸域の水辺空間で快適に水遊びを行うためには、合流式下水道雨天時越流水起因の糞便汚染に伴う健康リスクを管理することが重要である。本研究では、夏季の連日採水調査をお台場海浜公園で実施するとともに、沿岸域における糞便汚染状況を再現可能な開発済みの3次元流動水質モデルを用いて、降雨特性に基づいて類型化された降雨タイプごとに、大腸菌等の濃度変化データベース構築を行う。そして、降雨特性と発生降雨時の潮汐条件を考慮して海水浴の可否を判断できる予報システムの開発を行う。さらに、合流改善対策として導入された雨水滞水池、高速ろ過処理施設や市街地における雨水流出抑制施設による汚染低減効果を定量的に評価する。
画像解析によるマングローブ水域おけるプラスチック汚染実態把握と生態系への影響評価
2020.10 - 2023.3
科学研究費補助金 Fostering Joint International Research (B)
Investigator(s)：古米弘明
Grant type：Competitive
プラスチックゴミ問題を抱えるマレーシアの沿岸域におけるマングローブ林に焦点を当てて、プラスチックゴミの主発生源となる市街地から流出、河川を通じた流下と流下過程での変換、マングローブへの輸送・蓄積、マイクロプラスチック（MPs）による毒性影響評価に関する研究を実施する。その際、定点観測カメラやUAV空撮による画像に加えて衛星画像を取得して、プラスチックごみの輸送や存在状況を把握するモニタリング技術の開発を試みる。また、マングローブ生態系における二枚貝の環境浄化機能、MPs付着の薬剤耐性細菌群集解析，MPs汚染による毒性影響評価、太陽光を利用する光触媒作用による効果的な環境修復処理技術も検討する。
水色リモートセンシングによる沿岸域・湖沼に特化した大気補正及び水質推定手法の提案
2020.4
科学研究費補助金 Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Investigator(s)：比嘉紘士
Grant type：Competitive
沿岸域における陸域と水域を網羅的に捉えるリモートセンシング手法の開発
2017.10
科学研究費補助金
Investigator(s)：比嘉紘士
Grant type：Competitive
沿岸域・湖沼におけるGCOM-C海色プロダクトの高精度化と水質データ同化システムの開発
2022.6 - 2025.3
JAXA 第3回地球観測研究公募
Investigator(s)：比嘉紘士
Authorship：Principal investigator
本研究では，閉鎖性水域の維持・管理・保全，生態系の物質循環の解明，水産資源の管理に資する実効的な環境予測のため，GCOM-C海色プロダクトを使用した水質データ同化システムを構築する．
高感度小型多波長赤外線センサ開発およびフィールド実証
2023.4 - 2028.3
Ministry of Economy, Trade and Industry NEDO経済安全保障重要技術育成プログラム／高感度小型多波長赤外線センサ技術の開発
本事業は、多波長赤外線センサ技術の要素技術の検討・開発から、それらを組み合わせたセンサシステムの技術実証、そして、アプリケーションの社会実装という出口を見据えて、戦略的かつ実用的なデータ解析プラットフォームの構築を行うものである。地球表面の土壌や植物、人工物体、それを覆う水や大気は、波長1μm から5μm にわたる赤外線波長域において、それぞれを構成する化学組成、状態、密度等に固有の吸収・
反射・放射スペクトルを呈する。「多波長赤外線センサ技術」はリモートセンシング技術を使って、複数の波長域での光強度比較をすることで、被写体の様相を把握する技術を意味する。この技術は、環境監視や資源探査など将来の社会経済活動に必須であると同時に、不可視情報の可視化という特性上、安全保障における重要技術となっており、世界的に取引が制限されている。そこで本事業では、世界水準の多波長赤外線センサ技術と観測データ等の取得や分析をする能力を日本として獲得することを目標に、次のとおり国産の赤外線センサ技術の統括的な開発を行う。
東京湾における埋め立て・浚渫の地形変化による水底間の物質循環の変化と二枚貝生活史への影響の把握
2021.4
International EMECS Center 若手研究者活動支援制度助成
北極域沿岸の海色衛星観測のための大気補正モデルの開発
2021.4
北極域共同推進拠点 研究者コミュニティ事業 共同推進研究
Investigator(s)：比嘉紘士
GCOM-C/SGLI を利用した沿岸域・湖沼の水環境監視システムの構築
2019.4
Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) 第2回地球観測研究公募
Investigator(s)：比嘉紘士
東京湾における３次元流動 生態系モデルを用いた水底間の鉄，マンガン，硫黄循環に関する季節変動の解析
河野ひなた，比嘉紘士，岡田輝久，野田晃平，遠藤雅実，宮崎菜穂
第60回水環境学会年会
Event date： 2026.3
Language：Japanese Presentation type：Oral presentation (general)
Reproducing the In-water Optical Environment Using a Coupled Ecosystem-Bio-Optical Model in Tokyo Bay
Taiga Nakayama, Hiroto Higa, Hiroshi Murakami
ICERE 2026 2026.3
Event date： 2026.2 - 2026.3
Language：English Presentation type：Oral presentation (general)
Development of an Ocean Color Satellite Data Assimilation Method for Coastal Ecosystem Models: A Case Study in Tokyo Bay
Taiga Nakayama, Hiroto Higa, Hiroshi Murakami
Ocean Science Meeting 2026.2
Event date： 2026.2
Language：English Presentation type：Oral presentation (general)
Evaluation of Regional Characteristics forDeveloping Gray Green InfrastructureConsidering the Natural Environment andHuman Well-Being in Japanese Coastal Areas
Kohtaroh Kobayashi, Hiroto Higa, Martin Mäll and Takayuki Suzuki
Ocean Science Meeting 2026.2
Event date： 2026.2
Language：English Presentation type：Oral presentation (general)
Venue：Glasgow, Scotland
東京湾における粒子の光後方散乱係数を用いた衛星観測データ同化モデルの開発と河川負荷量算定への応用
篠原優太，比嘉紘士，岡田輝久，Salem Ibrahim Salem，鈴木崇之
海岸工学講演会
Event date： 2025.11
Language：Japanese Presentation type：Oral presentation (general)
Venue：サンポート高松（〒760-0019 香川県高松市サンポート２−１）
Development of a plastic waste detection method using satellite data and UAV aerial images
Mitigation of environmental problems and clarification of material cycles in semi-enclosed water areas
Application of water environment monitoring methods using satellite data in coastal areas and lakes
北極域沿岸の海色衛星観測のための大気補正モデルの開発
Offer organization: 北海道大学 北極域共同推進拠点 Cooperative Research within Japan
Project Year： 2021.4 - 2022.3
うみつばめ Project PETREL プロジェクト
Offer organization: 東京工業大学 Cooperative Research within Japan
Project Year： 2020.10 -
光学衛星の大気・水中モデル検証を目的とした CIMELサンフォトメーターの設置及び NASA AERONET-OCを通したデータ公開
Offer organization: ホロニクス・インターナショナル株式会社 Cooperative Research within Japan
Project Year： 2020.10 - 2023.10
Harmful Algal Bloom (HAB) and Red/blue Tide Detection and Modeling for Coastal and Inland Waters in Asia
Offer organization: NASA International Cooperative Research
Project Year： 2020.6 -
AEROSOL ROBOTIC NETWORK - Ocean Color (AERONET-OC)
Offer organization: アメリカ航空宇宙局(NASA) International Cooperative Research
Project Year： 2019.8 -
2026 Advanced Theory of environmental processes in inland and coastal waters
Graduate School of Urban Innovation
2026 Environmental processes in inland and coastal waters
Graduate School of Urban Innovation
2026 Experiment in Civil Engineering A
College of Urban Sciences
2026 Exercises in Hydraulics
College of Urban Sciences
2026 Environmental Hydraulics 2
College of Urban Sciences
土木学会海洋開発委員会
2022.5 幹事
Committee type：Academic society
SGLI分科会
2021.6 委員
Committee type：Government
Frontiers in Marine Science Ocean Observation Editorial Board
2021.3 Editorial Board
Committee type：Academic society
静止光学衛星検討委員会
2020.4 - 2021.3 委員
Committee type：Government
人工衛星を利用した海洋の可視化の推進に向けた調査検討委員
2019.4 委員
Committee type：Academic society
第5回スマート宇宙機器システムシンポジウム
Role(s)： Lecturer
東京工業大学 オンライン 2021.3
Audience： Researchers, Company
Type：Lecture
第5回スマート宇宙機器システムシンポジウムにて東京工業大学，各種民間企業との小型衛星打ち上げプロジェクトに関する講演を行った．
JAXA GCOM-C海洋グループに対する固有光学特性のクオリティコントロールに関するワークショップ
Role(s)： Panelist, Host, Lecturer, Consultant
横浜国立大学 オンライン 2020.9 - 2021.4
Audience： Researchers, Company
Type：Lecture
JAXA GCOM-C海洋グループ研究者を対象として，海洋グループが20年以上収集した光学・水質データのクオリティコントロールの方法の提案のためのワークショップを主催した．
JSTプログラムの中国留学生に対する日本の水環境の技術に関する講演
Role(s)： Lecturer
国立研究開発法人 科学技術振興機構 横浜国立大学 2020.1
Audience： University students, Graduate students, Government agency
Type：Lecture
JSTプログラムの中国留学生に対して「日本と中国の水環境の改善技術」に関する講演を行った
ミクニヤ株式会社 技術発表会
Role(s)： Lecturer
ミクニヤ株式会社 ミクニヤ株式会社 2019.12
Audience： General public, Company
Type：Lecture
ミクニヤ株式会社が主催する技術発表会にて，「沿岸環境におけるリモートセンシング技術の開発と応用」に関する講演を行った．
第19回東京湾シンポジウム
Role(s)： Lecturer
国土交通省 国土技術政策総合研究所 横浜港 大さん橋 国際客船ターミナル２F 大さん橋ホール 2019.10
Audience： Schoolchildren, Junior high school students, High school students, University students, Graduate students, Teachers, Parents/Guardians, Researchers, General public, Scientific organization, Company, Civic organization, Government agency, Media
Type：Lecture
国土交通省 国土技術政策総合研究所が主催する第19回東京湾シンポジウムにて「人工衛星データによる沿岸環境モニタリング技術の現状と今後の展望」というタイトルで一般市民向けの講演を行った．
