衛星データプラットフォーム「Tellus」を使ってみよう

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講師紹介

写真

法林 浩之

@hourin・フリーランスエンジニア
・さくらインターネットに常駐中 (約4年)- 社内外のイベント対応(協賛/出展/登壇/取材)- さくらのナレッジ編集⻑
・⽇本UNIXユーザ会 幹事 (元会⻑)- 多種多様なコミュニティとイベントを共同開催- 関⻄オープンフォーラム実⾏委員
・くわしくは「法林浩之」で検索

さくらインターネットについて
商号
代表取締役

⼤阪本社
（梅⽥/⼤阪）東京⽀社（⻄新宿） 福岡オフィス（⾚坂）さくらインターネット株式会社（SAKURA Internet Inc.）
⽥中 邦裕

設⽴

1999年8⽉17⽇（サービス開始：1996年12⽉23⽇）

資本⾦22億5,692万円

事業内容

インターネットでのサーバの設置およびその管理業務
電気通信事業法に基づく電気通信事業
マルチメディアの企画並びに製作・販売

従業員数652名（連結/2019年3⽉末）

グループ会社

アイティーエム株式会社
https://www.itmanage.co.jp/
株式会社S2i
http://www.s2i.life/
ゲヒルン株式会社
https://www.gehirn.co.jp/
プラナスソリューションズ株式会社
https://www.prunus-sol.co.jp/
ビットスター株式会社
https://bitstar.jp/
IzumoBASE株式会社
https://www.izumobase.com/
BBSakura Networks株式会社
https://bbsakura.net/
櫻花移動電信有限公司

• https://www.tellusxdp.com/ja/• ⽇本初のオープン&フリーな衛星データプラットフォーム• 今まで扱いの難しかった衛星データを、誰もが簡単に、無償で扱うことができる環境を提供• 衛星データだけではなく、地上データも多数保持• それらを組み合わせて分析/可視化する計算機リソースも提供• 経済産業省による「政府衛星データのオープン&フリー化及びデータ利活⽤促進事業」をさくらインターネットが受託し運⽤
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どんな話をするのか•衛星データを取り巻く状況•Tellus開発の経緯•Tellusの概要•Tellusを使ってみる•Tellusを広めるために•Tellusが⽬指すもの
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資料とハッシュタグ•資料は後⽇公開予定• https://www.slideshare.net/hourin• 「法林 slideshare」で検索•ハッシュタグ• #tellus #kof2019• SNSへの投稿歓迎

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衛星データを取り巻く状況7
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宇宙ビジネスの市場規模と内訳(2017)

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昔は国主導だったが、⺠間主導の衛星サービスが各国で始まっている出来事
1950年代初の地球観測 Explorer 6

1960年代初の気象衛星 ESSA-1打ち上げ

1970年代初の⺠間衛星Landsat-1打ち上げ
初の静⽌気象衛星 SMS-1打ち上げ

政府主導
技術開発

1980年代1990年代

私企業の衛星画像の商業利⽤開始
商⽤地球観測衛星 IKONOS 1打ち上げ

2000年代Keyhole Earth Viewer（現Google Earth開始）
商⽤世界初分解能0.5mWorldView-1

2010年代NEW SPACE(planet, Spireなど)創業
AWSがLandasat8の画像公開を開始（データのオープン&フリー化）
⽶国政府が商⽤画像利⽤の⽅針を発表

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商⽤化

商⽤化の加速⺠間でも数百機の衛星を打ち上げる時代

https://www.planet.com/products/planet-imagery/
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⺠間で最も⾼分解能な衛星：1 pixel=30 cm
⾞の向き

横断歩道

© Satellite Imaging Corporation

船舶
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© Satellite Imaging Corporation

⼈影⼈⼯衛星＝⼈類の進歩によって得られた新たな⽬

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搭載センサによって様々なことがわかる© sorabatake
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衛星データの特性• センサーによって⻑所短所あり• 光学センサー：画像は⾒やすいが夜は撮影できない• 熱⾚外線センサー：観測範囲は広いが解像度は粗い• マクロなデータ• 地上の情報を広域かつ周期的に取得できる• ピンポイントな地点の観測は苦⼿• リアルタイム性は低い• 解説記事• https://sorabatake.jp/279/• https://sorabatake.jp/441/
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世界では、衛星データを⽤いた様々なアプリケーションが出始めている

⽯油タンクを検出し、⽯油備蓄量の残量を推定
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© Orbital Insight

駐⾞台数の検出による売上価格の推定世界では、衛星データを⽤いた様々なアプリケーションが出始めている

建物の⼟地占有状況を抽出
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© Ecopia Tech

世界では、衛星データを⽤いた様々なアプリケーションが出始めている

樹種を判別
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© Rezatec

世界では、衛星データを⽤いた様々なアプリケーションが出始めている© ⻘森県産業技術センター© NTT DATA

収穫時期の予測

AW3D ⾼精細版地形データ© 宙畑© Orbital Insight

地盤変化の把握
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© JAXA

漁場探し

政府衛星データの⺠間への無償公開も各国で始まっている

アメリカ

欧州

定期的に、広範囲を観測し、無料で公開している

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中国これまでの衛星データ利⽤の問題点• 利⽤のしにくさ• 衛星データを扱う上で、専⾨知識を要する• データ量が膨⼤• コンピューティングリソースを要する

その結果、⼀般への利⽤はまだ促進されず、⼀部専⾨企業での利⽤に留まる
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Tellus開発の経緯
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Tellus =Copyright 2019 SAKURA Internet Inc. All rights reserved.

宇宙のデータを取り扱うことができる
⽇本発のプラットフォーム

今まで、衛星データは扱いにくいものだった

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扱いにくかった衛星データを、扱いやすく＝Tellus

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分散されていたデータを集約

⿂の種類毎にお店が違う…
捌かないと⾷べられない…

・衛星画像毎にサイトが別々・解析前に前処理して形式を整える
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ひとつのお店ですぐに⾷べられる状態で売っている！

・様々な衛星データを⼀括して扱う
・前処理済みで形式が整っているクラウド上で⼀貫して処理が可能に

今までは個々⼈が⾼度な解析環境を準備する必要があった
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今後は個々⼈が⾼度な解析環境を準備せずとも解析可能に

扱いにくかった衛星データを、扱いやすく＝Tellus

衛星データだけでなく、地上データも合わせて提供することで、利⽤を促進していく
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リソースを⽣かしてデータを滑らかに流通させる© さくらインターネット
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Tellusの歴史• 2018年5⽉ 経済産業省と委託契約を締結• 2018年7⽉ Tellus発表• https://knowledge.sakura.ad.jp/17869/• 2018年12⽉ Tellus β版公開
• 2019年2⽉ Tellus 本運⽤開始• 2019年6⽉ Tellus 1.1リリース• JupyterLab対応、位置情報データ搭載など• 2019年9⽉

Tellus 1.2リリース• JavaScriptエディタ(β版)など
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Tellusの概要
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Tellusプラットフォームを構成する6要素
各種データやツール、データ分析環境からマーケットまで⼀気通貫に提供するプラットフォームを構築・運⽤します。

コンピューティング

インターフェース

マーケット

Tellus Operation Systems
プロセッシング ストレージ ネットワーク

データアルゴリズム

アプリケーション

統合開発環境オウンドメディア”SORABATAKE”

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ラーニングイベント

データコンテスト“Tellus Satellite Bootcamp”“Tellus Satellite Challenges”

Tellusプラットフォームを構成する6要素：コンピューティング
コンピューティング

インターフェース
Tellus Operation Systems

コンピューティング
マーケット
リソースの無償提供

プロセッシング ストレージ ネットワーク

データアルゴリズム

アプリケーション

CPUコアが2,080コア、GPU1.68PFLOPS・統合開発環境Tensorコア13.44PFLOPS、メモリが7.04TB、ディスクが114.4TB、データを保存するためのストレージが5.5PBを、Tellusは備える。

オウンドメディア”SORABATAKE”

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ラーニングイベント

データコンテスト“Tellus Satellite Bootcamp”“Tellus Satellite Challenges”

Tellus搭載データの概要
光学及びSAR衛星の画像データを搭載しており、地上データを合わせたアーカイブデータが無料で公開されます。
アーカイブデータの解析を通して、構築した解析モデルの妥当性を検証しながら開発を進められます。

搭載データ例

光学データ

SARデータ

最⼤0.5 m分解能

最⼤1 m分解能

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データの名称説明

光学衛星データ

通常のカメラと同様の⽅法で、衛星から画像を撮影する
定期的に更新されるベースマップとなるデータ(分解能15m程度)と、スポット的に不定期に更新されるデータ(分解能0.5m程度)がある。

SAR衛星データ

合成開⼝レーダ(SAR)によって、複数回同じ場所を観測して、観測場所の地表⾯の形やその変化を捉える。
衛星が能動的に電波を発し、その反射を観測していることから、昼夜・雲の有無問わず、地表⾯の状態を撮像できるが、⽩⿊の画像となる。
地表⾯の変化(地盤沈下等)を観測することができる。

標⾼データ

⽔平解像度30m相当、⾼さ精度⽬標5mの標⾼データ。
JAXAのALOS-1衛星データをもとに作成されている。

気象データ

気象衛星ひまわりの可視、⾚外領域の画像および⽔蒸気の観測データ

GSMaP降⾬量

⽇別の降⾬量が分かるデータ。複数の衛星データをもとに、JAXAによって開発されたアルゴリズムで計算している。

地表⾯温度

地表⾯の温度データ。JAXAのMODISセンサデータを基に計算している。

⼈流データ

ブログウォッチャー社が提供する独⾃開発SDKによりスマートフォンの位置情報データや、ドコモ契約の携帯電話がアクセスしている基地局エリア情報を基に、時間帯別・エリア別に推計した⼈⼝統計情報。

Tellusプラットフォームを構成する6要素：インターフェース
コンピューティング

インターフェース

マーケット

Tellus Operation Systems
プロセッシング ストレージ ネットワーク

データ

直観的操作が可能なアルゴリズム
アプリケーション
可視化ツール

統合開発環境オウンドメディア”SORABATAKE”
プログラムにより解析可能な統合開発環境

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ラーニングイベント

データコンテスト“Tellus Satellite Bootcamp”“Tellus Satellite Challenges”

Tellus OS (Tellus dataOperation System)• Tellusのデータ閲覧や分析などが⾏える環境• 誰でも無料で登録可能• ほぼすべてブラウザで操作• 統合開発環境も利⽤可能

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GSMap(降⽔マップ)を表⽰
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⼈流マップ (ある平⽇の朝から午後)
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Tellus OSで⽥畑の範囲を指定し、IDEで指定範囲の衛星データを読み込んでNDVI(植⽣指数)を算出
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衛星データをAPIで取得した結果とAVNIR-2の画像から
NDVIを算出し、値が⾼い(植物が多い)場所を表⽰
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Tellusのサービスプラン
提供メニュー
操作ツール

申込⽅法
Tellus OS

Webサイト
不問 (ブラウザのみ)
より登録

仮想環境(さくらのクラウド)

マイページ
から申込

CPU：4Core / メモリ：8GB
ディスク：SSD 100GB

マイページ
から申込

CPU：Xeon 10Core 2.2GHzメモリ：96GB
ディスク：SSD 480GB＋960GB(RAID1)

統合開発環境(JupyterLab専有環境(さくら対応)の専⽤サーバ)

サーバ環境

マシンスペック

GPUサーバ(⾼⽕マイページ
⼒コンピューから申込ティング)

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GPUカード：Tesla V100 32GB x 4
CPU：Xeon E5-2623 v3 4Core x 2
メモリ：128GB
ディスク：SSD 480GB x 2 (RAID1)

Tellusを使ってみる
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ユーザー登録

会員情報を⼊⼒し登録 (無料で登録可能)
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ログイン＆Tellus OS起動

ログインしTellus OS起動ボタンを押すとブラウザアプリが起動
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Tellus OS操作画⾯
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衛星データ選択

衛星データや地上データを選んで表⽰重ね合わせも可能

データの種類はデータカタログ参照
https://www.tellusxdp.com/ja/dev/data
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2画⾯表⽰ここをクリック

衛星データと地上データを⽐較(新宿駅付近)https://sorabatake.jp/2544/
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外部データの取り込み

ここからGeoJSON
形式のデータを取り込み

解説記事
https://sorabatake.jp/3668/

北海道の⾏政区域を表⽰
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スクリプトエディタ(β版)

ここをクリック

JavaScriptで
Tellus OSを操作可能
サンプルプログラムあり
https://sorabatake.jp/7342/
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統合開発環境

開発環境の利⽤を申し込むとJupyterLabが⼊ったサーバが提供される
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統合開発環境

APIで画像を取得し分析
解説記事：https://sorabatake.jp/5048
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Tellusを広めるために
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Tellusプラットフォームを構成する6要素：オウンドメディア

F o lle!
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コンピューティングow

インターフェース

マーケット

Tellus Operation Systems
プロセッシング ストレージ ネットワーク

データアルゴリズム

アプリケーション

統合開発環境オウンドメディア”SORABATAKE”

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ラーニングイベ
ント
データコンテスト
衛星データを⽤いた解析事例などを紹介“Tellus Satellite Bootcamp”“Tellus Satellite Challenges”

Tellusプラットフォームを構成する6要素：ラーニングイベント
コンピューティング
ハンズオントレーニング
インターフェース

⽉次で⾏う相談会
マーケット

Tellus Satellite BootCamp

Tellus Satellite Cafe

Tellus Operation Systems

プロセッシング ストレージ ネットワーク

データアルゴリズム

アプリケーション

統合開発環境オウンドメディア”SORABATAKE”

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ラーニングイベント

データコンテスト“Tellus Satellite Bootcamp”“Tellus Satellite Challenges”

Tellus Trainer

Tellusや衛星データの知識、分析⼿法が学べるe-ラーニング講座
https://tellustrainer2019.peatix.com/
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Tellusプラットフォームを構成する6要素：データコンテスト
コンピューティング
⼟砂崩れ箇所を検出 インターフェース

動いている船舶、動いていな船舶とマーケット
バージの識別

Tellus Operation Systems
プロセッシング ストレージ ネットワーク

データアルゴリズム

アプリケーション

統合開発環境オウンドメディア”SORABATAKE”

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ラーニングイベント

データコンテスト“Tellus Satellite Bootcamp”“Tellus Satellite Challenges”

Tellus SatelliteChallenge• 衛星データやその他データの解析技術を競い合うデータ分析コンテスト• データ分析コンテストサイトSIGNATEにて運営

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第1回 SARデータを⽤いた⼟砂崩れ検出コンテスト：https://signate.jp/competitions/110
解説：https://sorabatake.jp/3094/

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第2回 ⾼分解能光学衛星データを⽤いた⽔域における船舶検出コンテスト：https://signate.jp/competitions/153
解説：https://sorabatake.jp/7908/

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第3回 SARデータを⽤いた海氷領域の検知
ただいま実施中！(2019年11⽉30⽇締切)
https://signate.jp/competitions/183
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Tellusプラットフォームを構成する6要素：マーケット

コンピューティング

2019
オー 年度末プン予定
マーケット！

インターフェース
Tellus Operation Systems

プロセッシング ストレージ ネットワーク

データアルゴリズム

アプリケーション

統合開発環境オウンドメディア”SORABATAKE”

ラーニングイベント

データコンテスト“Tellus Satellite Bootcamp”“Tellus Satellite Challenges”

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Tellusが⽬指すもの
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さいごに：Tellusが⽬指していること
さくらインターネットのコンピューティングリソースをベースに、衛星データと地上データをマッシュアップし、データを情報にし、可視化する

衛星データ

地上データツール
オープンデータのマッシュアップ

超未来予測が新たな産業を⽣む

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ビジネス開発領域

防災・セキュリティ領域

競争促進・⼈材育成領域

投資領域「Tellus」の開発への貢献と利⽤促進などを⽬的として組成したパートナーシップ

データ利活⽤領域

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インフラ領域

データ収集領域

まとめ•衛星データを取り巻く状況•Tellus開発の経緯•Tellusの概要•Tellusを使ってみる•Tellusを広めるために•Tellusが⽬指すもの
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とりあえずやってみてください• Tellusのサイトを⾒る• https://www.tellusxdp.com/ja/• 興味を持ったらユーザ登録をして使ってみる• 宙畑を⾒る• https://sorabatake.jp/• Tellus 1.2情報 https://sorabatake.jp/7342/• Tellus OSの基本操作 https://sorabatake.jp/2544/• 衛星データのキホン https://sorabatake.jp/279/• Twitterアカウントをフォロー• Tellus公式： @Tellus_xdata• 宙畑： @sorabatake
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