山口大学における衛星データ解析事例の紹介（防災・農業）
山口大学
応用衛星リモートセンシング研究センター
江口 毅

〇構成
１．リモートセンシングの概要
1.1 リモートセンシングとは
1.2 リモートセンシングの種類

２．研究紹介2.1 防災分野
2.2 農業分野

３．アプリケーション
3.1 国内における衛星データ利用
3.2 国外における衛星データ利用
3.3 先進的な宇宙利用モデル実証プロジェクト

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〇構成
１．リモートセンシングの概要
1.1 リモートセンシングとは
1.2 リモートセンシングの種類

２．研究紹介2.1 防災分野
2.2 農業分野

３．アプリケーション
3.1 国内における衛星データ利用
3.2 国外における衛星データ利用
3.3 先進的な宇宙利用モデル実証プロジェクト

3１．リモートセンシングの概要
1.1 リモートセンシングとはリモートセンシング(Remote Sensing)とは衛星や航空機等を用いて、遠く離れた場所にある対象を触れることなく観測する技術の総称。
・遠隔探査・隔測・揺感(中国語)⇒遠くを感じる©EROC©ACII.kp×自作PC

©JAXA

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１．リモートセンシングの概要～リモートセンシングの歴史～
リモートセンシングの起源は、気球を用いた航空写真撮影とされている。その後、技術の向上に伴いリモートセンシングは、凧や鳩、航空機、衛星へと形を変え発展を遂げた。

１．リモートセンシングの概要～リモートセンシングの特徴～

メリット

・遠く離れた場所からの観測が行える・・・遠隔性
・広域の観測が行える・・・広域性

・定期的な観測が行える・・・定期性
・目に見えないものの観測が行える
・天候の影響を受ける⇐センサ(観測機器)による・センサ毎に特有の処理が必要
・任意の時間に任意の場所の観測が行えない
デメリット
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１．リモートセンシングの概要～観測原理～
リモートセンシングでは、地表面から反射・放射される光や電磁波を観測機器(センサ)で受信することにより観測を行う。
目の場合

衛星の場合どこに何がどのくらい？

赤色
青紫
緑
赤黄
赤

紫
マ
可 外赤
イ
視 線
ク 外 光
ロ 線
波

同じ仕組み
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１．リモートセンシングの概要～波長と光の種類～
光や電磁波はその波長によって色々な種類に分類される。

©RESTEC8

１．リモートセンシングの概要～反射特性～
波長によって異なる反射特性(分光反射特性)を示す。この特性を用いて物の同定を行う。

・植生の反射ピーク
1.1μm付近
・土壌の反射ピーク
0.5μm付近
・水の反射ピーク
0.4μm付近

9©EROC

１．リモートセンシングの概要
反射率の違いから対象の状態を把握することも可能。

©RESTEC

©EROC

10

©EROC

１．リモートセンシングの概要
1.2 リモートセンシングの種類～プラットフォーム別の種類～
分解能
低範囲
広高狭
©RESTEC11

１．リモートセンシングの概要
1.2 リモートセンシングの種類～センサ別の種類～
光学センサ

マイクロ波センサ

・太陽光の反射波を利用(受動的)・カラー画像・雲の少ない昼間のみ観測可能・マイクロ波を利用
(能動的)
・白黒画像
・降雨時や夜間でも観測可能©RESTEC©RESTEC©RESTEC

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〇構成
１．リモートセンシングの概要
1.1 リモートセンシングとは
1.2 リモートセンシングの種類

２．研究紹介2.1 防災分野
2.2 農業分野

３．アプリケーション
3.1 国内における衛星データ利用
3.2 国外における衛星データ利用
3.3 先進的な宇宙利用モデル実証プロジェクト

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２．研究紹介
2.1 防災分野
・土砂災害
新潟県中越沖地震(2007年)、岩手・宮城内陸地震(2008年)、
中国・九州北部豪雨(2009年)、広島県庄原豪雨(2010年)、紀伊半島大水害(2011年)、平成26年8月広島豪雨(2014年)

・津波
東北地方太平洋沖地震(2011年)

・洪水
ベトナム洪水、平成27年9月関東・東北豪雨(2015年)

・火山噴火
メラピ山(2010年)、新燃岳(2011年)

・地盤沈下
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２．研究紹介～土砂災害～

15

２．研究紹介～土砂災害～

70km
16２．研究紹介～土砂災害～

閾値17

２．研究紹介～土砂災害～

70km
18

全体

２．研究紹介
11

1012

13

9

148
7

15
616
5

17

4
32
1

（a）高解像度衛星画像（GeoEye-1）（b）検出結果
図6 対象範囲の検出結果 ○・・・検出成功、△・・・一部検出成功、×・・・検出失敗＜結果＞

手前１２３４５６７８９１０○○○○×○△△△×○ 手前側の斜面崩壊は概ね検出できた。
１１１２
１３１４１５１６１７
奥△××××××× 奥側はほとんど検出できなかった。
△ 単偏波画像（HH）を用いた場合より検出精度は向上したが、見落とし箇所が19増えた。

２．研究紹介～津波～

被災領域抽出結果
被災面積：5.67 k㎡

津波被災マップ
赤：津波遡上線 青：家屋流失被害範囲
赤＋青＝津波被災領域
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２．研究紹介～津波～

PALSAR 5.67 k㎡

NDVI 4.70 k㎡

NDWI 4.58 k㎡

NDVI・・・ピクセル内の植生の活性度を表す指標
NDWI・・・ピクセル内の水域割合を表す指標
ともに、－1から＋1までの値をとる☆光学センサでは瓦礫域を抽出できていない。

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２．研究紹介～洪水～

青：水田浸水域
紫：市街地浸水域
水田と市街地の抽出結果を重ねた画像

被害判読図

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２．研究紹介～洪水～

衛星進行
方向観測方向青：水田浸水域
紫：市街地浸水域
赤：建物
建物の基盤地図情報を重ねた画像
水田と市街地の抽出結果を重ねた画像

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２．研究紹介～火山噴火～

True Color合成画像

温度差による噴煙の判別
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２．研究紹介～火山噴火～

火砕流箇所の抽出結果

被害マップ

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２．研究紹介～Sentinel Asia・国際災害チャーター～Organization for Natural Disaster・Sentinel Asia
“Aentinel Asia” is international project to management natural
disaster at Asia pacific region by using space technology.

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２．研究紹介～Sentinel Asia・国際災害チャーター～The activities of Yamaguchi University
Yamaguchi University is one of the DAN （DAN：Data AnalysisNode） for Sentinel Asia and International Disasters Charter.
For examples…
・Large flood of Kii Peninsula 2011
・Yamaguchi and Shimane heavy rain 2013
・Kumamoto earthquake 2016
・Flood in Peru 2017
・Northern Kyusyu heavy rain 201727

２．研究紹介～Sentinel Asia・国際災害チャーター～28

２．研究紹介～Sentinel Asia・国際災害チャーター～29

２．研究紹介～Sentinel Asia・国際災害チャーター～30

２．研究紹介～Sentinel Asia・国際災害チャーター～

撮影方向

31

２．研究紹介～Sentinel Asia・国際災害チャーター～

撮影方向

32

２．研究紹介
2.2 農業分野
・耕作放棄地山口県長門市向津具半島
・精密農業
山梨県笛吹市ぶどう農園・漁業サンマの漁獲量

33２．研究紹介～耕作放棄地～2006.8.3のNDVI画像

植生が減ったところ植生が増えたところ

2012.7.31のNDVI画像34

２．研究紹介～精密農業～

ぶどう園のNDVI画像NDVIの変化

気温

雨量

肥料をまく時期、収穫時期などをサポート
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２．研究紹介～漁業～図5.12 2009年12月三陸南部と鹿島灘

図5.13 2009年12月三陸南部と鹿島灘

三陸南部の海表面温度 13.0℃～16.0℃
鹿島灘の海表面温度 13.0℃～17.0℃

三陸南部の海表面温度 15.0～18.0℃
鹿島灘の海表面温度 18.0℃～19.0℃
36

２．研究紹介
～漁業～

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〇構成
１．リモートセンシングの概要
1.1 リモートセンシングとは
1.2 リモートセンシングの種類

２．研究紹介2.1 防災分野
2.2 農業分野

３．アプリケーション
3.1 国内における衛星データ利用
3.2 国外における衛星データ利用
3.3 先進的な宇宙利用モデル実証プロジェクト38

３．アプリケーション
3.1 国内における衛星データ利用©RESTEC39出典：宇宙技術開発株式会社衛星画像データサービスHP

３．アプリケーション
3.1 国内における衛星データ利用
防災・災害監視
農林水産
気象・環境
土木・建築
海洋
地理情報
エネルギー・資源
通信・測位
教育・デザイン出典：「ビックデータ解析対象としての衛星画像」＠産業技術総合研究所

出典：http://www.chs.nihon-u.ac.jp/geo_dpt/geogeo/remot/Analysis/Tokyo_envi/knto_tkyo.html©環境省・NPEC/CEARAC

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３．アプリケーション～農林・水産、気象・環境～
アマゾンの森林伐採監視

毎年２万平方km(四国と同じサイズ)の違法伐採

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３．アプリケーション～農林・水産～農業情報管理システム

衛星データ⇒小麦の水分量⇒収穫順序決定
稲穂のたんぱく質⇒水田管理

出典：ＪＡＸＡホームページ

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３．アプリケーション～エネルギー・資源、環境～ 常時オイルが観測される⇒海底油田の可能性
海底油田調査、石油流出 タンカー位置＋オイル検知⇒流出拡大防止

出典：ＪＡＸＡホームページ

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３．アプリケーション～海洋～
海氷マップ

安全な航行のため
北極海航路

出典：ＪＡＸＡホームページ

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３．アプリケーション～教育・デザイン～
アプリケーション

iPad用アプリケーション
各地の音楽と景色を楽しめる

出典：ＪＡＸＡホームページ

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３．アプリケーション
3.2 国外における衛星データ利用～Hansje Brinker(オランダ)～
堤防の地盤沈下監視事業からスタートし、衛星を使った地盤沈下の検出を手掛ける。
・パイプライン設置地帯の安全監視→石油ガス事業
・道路・上下水道の安全監視→地方自治体
・地形変形監視→海外政府など

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３．アプリケーション～Gerowise(フィンランド)～海洋汚染の監視や航路交通管理、送電線の管理等に役立つで⓪タの提供を行う。

・海洋汚染監視→フィンランド気象庁
・スマートトラフィック→フィンランド輸送省
・送電線保全→発送電会社

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３．アプリケーション～SSTL/DMCLi(イギリス)～
小中型衛星の製造・運用を行い、災害などの有事には観測データを提供。

・高適時性要求への対応→精密農業支援事業者
・国土・森林情報提供→政府等
・被災状況把握データ提供→被災国・国連等

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３．アプリケーション
3.3 先進的な宇宙利用モデル実証プロジェクト49

３．アプリケーション
3.3 先進的な宇宙利用モデル実証プロジェクト50

３．アプリケーション
3.3 先進的な宇宙利用モデル実証プロジェクト

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まとめ
「リモートセンシング」とは、遠隔にある対象物を実際に触れることなく観測する技術の総称。
リモートセンシングには、①遠隔性、②広域性、③定期性、④目に見えないものを観測できる特徴がある。
リモートセンシングのデータは、農林水産分野、エネルギー・環境分野、防災・減災分野など幅広い分野で利活用される。

衛星は打ち上げからそのデータの利活用に目的がシフトしてきている。
高空間分解能・時間分解能衛星の登場により、リモートセンシングの在り方は大きく変わりつつある。
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