情報地質 第27巻 第2号 102-103頁 2016年
Geoinformatics, vol.27, no.2, pp.102-103, 2016

講演要旨
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フリーアプリによるオープンデータのフリー衛星画像処理
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古宇田亮一*

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Processing open data of free satellite images by free applications
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Ryoichi Kouda*
National Institute of Advanced Industrial Technology andScience Technology
1-1-1, Higashi, AIST Central 7, Tsukuba, Ibaraki 305-8567 Japan (E-mail:roy.kouda@aist.go.jp)* 国立研究開発法人産業技術総合研究所

空白キーワード：オープンデータ，フリーGIS，衛星画像，QGIS
Key words : Open data, Free GIS, Satellite image, QGIS

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１．はじめに2016 年 4 月から米国が打ち上げた Terra 衛星に搭載されている ASTER センサ画像がオープンデータ化された（産総研,2016a）．同じく Terra 衛星に搭載された MODIS セン
サ画像や，他の Landsat 衛星，EOS-1 衛星等の各センサ画像と同様(USGS,2016)，フリー・ダウンロードできるようになったことは，米国内で既に ASTER センサ画像がフリー・ダウンロードできていたのに遅れたものの，日本の宇宙データ政策として画期的であろう．これは，OECD 諸国の合意で 2007 年以来国際的に進められてきた「 OpenGovernment Data」政策(OECD, 2016)に従うものでもあり，今後も一層拡大する傾向にある．
各国の地図データ(ISCGM, 2016)や，デジタル標高データ（産総研,2016a；USGS,2016）もフリー・ダウンロードでき，又，世界の多くの国々の百万分の１地質図データもWMS により閲覧したり GIS で重ね合わせることができる（One Geology, 2016)．日本では，総務省，国土交通省，農林水産省，経済産業省などの各省庁がオープンデータ政策を推進し，国だけでなく各自治体の地盤データもオープン化を始めている．日本国内の地質関連データも，より詳細な５万分の１地質図まで，閲覧したり一部をダウンロードすることができる（産総研，2016b）．
このように，各国政府からオープンデータが大量に供給されるようになった意義は大きい．更に，これらのビッグデータを解析して実用に供することができるフリー・オープン・ソース(FOSS)のアプリケーションも充実してきた（QGIS, 2016; R, 2016; 等）．オープン化されたフリーの様々な衛星画像を，フリーアプリを使って解析することが簡易にできる時代に入ったことは，情報地質学の今後の発展にも大きな影響があると考えられる．QGIS は各国語対応しているため，日本語で使うことができる．ここでは，フリーな ASTER 画像を用いたデータ導入と QGIS プラグインによる活用法の一端を紹介する．

２．ASTER データの導入
産総研(2016a)の URL にアクセスし，「MADAS を表示」
をクリックすれば，第１図のデータ検索の画面に入る．右

画面の上方にというアイコンが見えるので，これをクリックし，適当に画面スクロールないしはズームして目的とする地域付近をドラッグすると，赤枠が右画面に現れる．
左画面の観測を例えば 1999 年１月１日から 2008 年㋆17 日まで，及び，左画面下方の「Cloud Coverage」（雲量）を10%に指定して，左画面情報の「Search」をクリックすれば，第２図の例で大阪付近の 19 画像が選択される．

第１図

ASTER 画像の検索画面

第２図

ASTER 画像の検索結果

雲量を 0％にすれば雲が少ない画像のみ選択できるが，大阪を収める雲量 0%の画像は得られなかったので，10%に上げた．第２図下の左方のサムネイル画像は右上方に斜めになるのと，その反対に左上方を向くのと２通りある．後者は夜間画像で熱赤外画像のみである．ASTER の短波長赤外画像は 2008 年 7 月 17 日で機能停止したので，以降は可視近赤外と熱赤外画像しか得られていない．第２図の左画面で「Overlay」のチェックを入れると右画面に画像の大体の様子が表示される．雲の分布や画像範囲を見て，例えば，

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2003-09-19T01:51:36Z の画像の傍にある「Tar」ボタンをクリックすると，その画像が Geotiff 形式で圧縮されたファイルでダウンロードできる．
容量が数十 MB しかないので，比較的早く完了するはずである．使うために「解凍」すると，この例では ASTB030919015141 というフォルダ内に309190151411305199030 フォルダが作成され，20 個のファイルが得られる．このうち，最後に「.tif」が付いている15 個の画像ファイルを用いる．これらの画像は緯度経度座標で投影されており，地質図や Landsat 衛星画像のようなUTM 投影ではなく，緯度経度投影を主とする地理・農林業には適するかもしれない．メトリック単位を距離に使う地質用途には使いにくいが，次の QGIS で投影変換できる．

いずれかの分解能に統一して 14 個のファイルを一つに収めるかであろう．単バンドの画像を複数まとめるには，メニューのラスターをクリックし，「その他」から「バーチャルラスタの構築（カタログ）．．．」をクリック，入力ファイルと出力ファイルを入れ，「分割(P)」をチェックすれば，速やかにカラー合成画像が得られる（第３図）．このようにしてASTER 画像の解析を行うことができる．Landsat 衛星画像
でも同様にデータ導入できる．詳細は，今後企画される情報地質学会の講習会等での説明に譲りたい．

３．QGIS プラグインのセットアップ
QGIS(2016)の URL から，使っているシステム（32 又は64bit）に応じてダウンロードし，ダブルクリックしてインストールすれば，すぐ使うことができる．執筆時点で最新の第 2.14.2 版では，QGIS アイコングループがデスクトップ上の「QGIS Essen」フォルダに作成されるので，その中の「QGIS Desktop 2.14.2」というアイコンをダブルクリックして QGIS をスタートする．最初に便利チップが表示されるので，適当に見て閉じる（「次回から表示しない」をチェックしても良い」）．日本語 OS 環境では，通常，日本語版として立ち上がるが，もし英語表示のままであれば，メニ
ューの「Setup(S)」から「Option」を選択し「System Locale」
をチェックして「Japanese」を選択し，一度，QGIS を閉じて再び起動すると，日本語表示になることを確認できる．
最初に，メニューの「プラグイン(P)」からプラグインの管理とインストールを選択してしばらく待つと，リポジト
リから様々なプラグインが英語表示されるので，用途に応じたプラグインをインストールすればよい．QGIS の本体は，GIS のベクトルデータと，衛星画像のようなラスターデータを座標系を決めて表示するだけの機能しかなく，殆どの機能がプラグインとして他から導入したものである．代表
的なベクトル，ラスター等のプラグインは，当初からインストール済で上方のメニューやアイコングループに表示されている．頻繁に使われると思われるプラグインとして，例えば，標高データを使って GIS や衛星画像の 3 次元表示
を 行 う Qgis2threejs と ， 画 像 の 分 類 処 理 を 行 う
Semi-Automatic Classification Plugin (SCP) ， 及 び ，Google Map の高解像度画像を重ね合わせる Open Layers
Plugin であろう．SCP は，Landsat 衛星画像データを地表反射率に変換する機能を持つ．ASTER 画像の反射率変換には，メニューの「プロセッシング(C)」からツールボックスを選択し，「GRASS GIS 7」コマンドを選択して，画像の中の i.atcorr を選択して（ダブルクリックして）パラメータを設定して行う．この i.atcorr は ASTER センサと共に Terra
衛星に搭載されている MODIS センサの大気補正の標準ツールで，同様の使い方も可能であろう．

４．QGIS による ASTER データ解析
ASTER センサ画像はスペクトルバンドごとに可視近赤外域（ファイル名 data1.13a.の後に vnir という識別子が付く）3 個，短波長赤外域に（同 swir）６個，熱赤外域(同 tir）に 5 個のファイルから構成される．他に識別子 demzs が付く標高データ（画像ファイル）等もある．問題は，地表分解能が vnir が 15m，swir が 30m，tir が 90m と異なるため，同時に全ての画像を一つのファイルに収めるための工夫が必要になることである．一般的には，vnir, swir, tir の各々を別のファイルに入れるか，又は，resize 機能を使って第３図

ASTER カラー合成画像

５．おわりに1988 年頃から DOS 版の安価な GIS（Clark Labs,筆者は，2016; 最近まで IDRISI®と呼ばれた）を使った衛星画像解
析講習を行っており，
90 年代半ばから GRASS GIS(OSGeo,2016)も用いたが，Microsoft 系 OS では使い難かった．その後，PostGIS のファイルを閲覧することが目的で 2002 年頃から出現した Quantumn GIS（現 QGIS)に注目し，2004年にリリースされた 0.1 版から使い始めたが，画期となったのは 2007 年リリースの 0.8 版からで，以来，QGIS を主に用いるようになった．その後，2010 年リリースの 1.6 版から実用化が著しく，2013 年リリースの 2.0 版以降は実用的に十分な機能を備えるようになったため，資源探査や水系解析等の様々な用途に活用，また使用法の講習会も継続している．なお，有料の ArcGIS®+ENVI®の組み合わせも多く使われており，筆者も併用している．

文献

Clark Labs(2016) Terr Set. https://clarklabs.org/ISCGM(2016) Global map.
http://www.iscgm.org/gmd/ 日本については国土地理院
http://www.gsi.go.jp/kankyochiri/globalmap.html
OECD(2016)Open Government Data.
http://www.oecd.org/gov/digital-government/
open-government-data.htm
One geology(2016) How to serve a OneGeology WMS.
http://www.onegeology.org/wmscookbook/home.html
OSGeo(2016) GRASS GIS. https://grass.osgeo.org/
QGIS(2016)QGIS フリーでオープンソースの地理情報シス
テム. http://www.qgis.org/ja/site/
R(2016) The R Project for Statistical Computing.
https://www.r-project.org/
産総研（産業技術総合研究所）(2016a)衛星データ検索シス
テム madas.
https://gbank.gsj.jp/madas/
産総研（産業技術総合研究所）(2016b)地質情報データベー
ス．https://www.gsj.jp/researches/geodb/db-portal/index.html
USGS(2016)Earth Explorer.
http://earthexplorer.usgs.gov/（注１）URL は 2016 年に確認したサイトを示している．
（注２）IDRISI と TerrSet は ClarkLbs 社の，ArcGIS は ESRI 社の，ENVI は Harris Geospatial Solutions 社の登録商標です．