宇宙からモニタリングする ～Part１～
福井県里山里海湖研究所・産業技術課

三方湖の水草（ヒシ）繁茂状況のモニタリング
近年、三方五湖の１つ三方湖では、自然環境の変化に伴い、水草（ヒシ）が広範囲に分布するようになりました。このヒシは繁茂し高密度になると漁業や湖岸沿い集落の暮らし、湖の生物多様性の保全において問題になります。そのため、県によりヒシの刈取り事業が開始され、ヒシの繁茂状況の確認、刈取り事業の進捗状況確認に衛星画像が活用されています。

三方湖の水面を覆うヒシ

浮葉植物ヒシ＜ヒシの刈取り場所と三方湖の１年間の様子＞©Axelspace

撮影エリア©Axelspace2022.3.11 撮影©Axelspace©Axelspace

2021年度刈取りエリア

2021.8.28 撮影©Axelspace©Axelspace2022.6.9 撮影

2022.8.29 撮影

ヒシは正と負の両方の影響を持っているため、定期的に繁茂状況を監視し、低密度管理を行うことが望ましいものです。
解説：里山里海湖研究所 三方湖のヒシ問題 ～その対策の考え方と計画、および塩分濃度の影響について～（その1）【解説】三方湖のヒシ問題 ～その対策の考え方と計画、および塩分濃度の影響について～（その1）｜石井 潤｜研究員コラム｜福井県里山里海湖研究所 (fukui.lg.jp)

宇宙からモニタリングする ～Part２～
産業技術課
2022年8月上旬 南越前町大雨災害
福井県内は2022年8月5日午前、発達した積乱雲が次々と流れ込み、丹南と嶺南東部を中心に1時間80㎜以上の猛烈な雨が降りました。
衛星画像利用システムを用いて、南越前町の鹿蒜川（かひるがわ）周辺を観察すると、圃場や集落に泥水が流入していること等、被害の一部が確認できました。

南今庄駅©Axelspace

災害発生前

南今庄駅
©Axelspace2022.8.6 撮影

宇宙からモニタリングする ～Part３～
農業試験場・園芸振興課・福井米戦略課・福井県民衛星技術研究組合

農業分野での衛星データ利活用手法の確立 麦の収穫時期予測
県民衛星「すいせん」で取得可能な人の目には見えない近赤外の光を用いて解析することで、圃場ごとに植物の活性度（植生）を算出することができます。令和４年度からその活性度と地上で調査した大麦水分含有量の相関性を見い出す研究を行っており、収穫に適した時期を予測することを目指しています。
植生指標（NDVI値）とは、植物による光の反射の特徴を生かし、衛星データを使って植物の分布状況や活性を示す指標です。

NDVI ＝（近赤外ー赤）（近赤外＋赤）大麦圃場

2022.4.17 撮影
出穂期のNDVI解析画像©Axelspace2022.5.5 撮影
農業試験場周辺

2022.5.19 撮影
登熟期のNDVI解析画像

大麦収穫前の現地写真※ 赤色に近づくほど植生が高い

NDVI解析画像

2022.5.26 撮影
収穫前のNDVI解析画像

NDVI値と大麦水分の関係

すいせんデータによるNDVI値と大麦水分は直線的な相関関係を持っており、NDVI値により収穫時期を予測することが可能です。

宇宙からモニタリングする ～Part４～
福井工業高等専門学校・㈱ネスティ・㈱Synspective・産業技術課

衛星データを活用した土砂災害対策支援
衛星データと福井県や国で保有しているデータを組み合わせて土砂災害が発生する危険度の算出を目指しています。
具体的には、 JAXAが打ち上げた陸域観測技術衛星2号「だいち2号（ALOS-2）」SAR衛星のデータを用いて“地すべり変動量の解析”と、光学衛星「すいせん」のデータを用いて“裸地の検出”を行い、さらに福井県や国で保有している地形・地質・急傾斜地等のデータを重ね合わせ、危険エリアの絞り込みを行っています。
※ SAR（合成開口レーダー、Synthetic ApertureRadar）衛星は、電磁波を地上に向けて照射し、反射してきた電磁波を解析して地表の状態を画像化します。夜間や悪天候で雲が出ている場合でも観測可能です。

福井市蔵作町© OpenStreetMap contributors© Mapbox / © Synspective Inc.

解析 ©高専辻野 , Image ©Axelspace

ベージュ～オレンジ色：変動量が大きいエリアを示す

赤色：裸地を検出した箇所を示す

過去７年間のSAR衛星データから変動量解析を行った結果
現地調査エリア解析 ©高専辻野

2021.8.5にすいせんが撮影した画像から裸地検出を行った結果

SARや「すいせん」の衛星データに加え、地形や地質のデータを分析することで、危険エリアを絞り込むことに成功しました。

ピンク色：危険箇所を示す

危険エリアの絞り込み結果と現地調査の結果

本事業は、宇宙航空研究開発機構（JAXA）の「ALOS-2アーカイブデータを用いた事業化実証」事業の成果です。
実施期間：2022年6月～2022年12月

宇宙からモニタリングする ～Part５～
福井県池田町・朝日航洋㈱・福井県民衛星技術研究組合「すいせん」データを用いた樹種分類
本研究では中程度の分解能を持つ「すいせん」データを解析し、樹種および伐採跡地の分類を行っています。
具体的には、「すいせん」と同仕様の衛星から撮像したマルチスペクトルデータとNDVI解析データに対し、機械学習による分析を行い、樹種（杉・松・広葉樹等）と伐採跡地（下草あり・下草なし）に分類し、分類精度の向上を目指しています。
※ マルチスペクトルは、複数の波長帯を観測した画像を指します。「すいせん」の場合、青・緑・赤・レッドエッジ・近赤外の波長帯の画像です。

分類精度検証結果©Axelspace2022.5.8撮影
福井県池田町周辺

解析 © 朝日航洋

機械学習による分類結果

１時期のデータ解析より複数時期の解析を行ったほうが、より分類精度が向上することが分かりました。樹種や伐採跡地の分類には、定期的に福井県全域を撮像している「すいせん」データを用いることが有効と考えられます。

※本研究は、「森林資源管理のみらいチャレンジ研究会 」における実証プロジェクトの成果です。
実施期間：2021年8月～2023年3月

宇宙からモニタリングする ～Part６～
一乗谷朝倉氏遺跡博物館・㈱ネスティ「すいせん」画像を用いたデジタル地図
一乗谷朝倉氏遺跡博物館では、㈱ネスティと協力し、一乗谷朝倉氏遺跡内の観光に便利な情報（散策スポット・店舗・トイレ・駐車場など）を地図上にプロットし、デジタル地図を作成しました。背景をすいせん画像に切り替え可能で、一乗谷朝倉氏遺跡の四季の様子をすいせん画像を通して確認することが出来ます。
画像は定期的に更新する予定です。閲覧はこちらから地図上に便利なアイコンを配置

アイコンにクリックすると、解説を閲覧可能

背景をすいせん画像に切り替え可能

一乗谷朝倉氏遺跡博物館ホームページからデジタル地図を閲覧することができます。
＜参考＞ 福井県民衛星「すいせん」画像を用いたデジタル地図について

宇宙からモニタリングする ～Part７～
福井大学物理博物館・福井県民衛星技術研究組合

すいせん画像を用いた足羽山竹林分布の推定
本研究では、すいせんデータを用いて足羽山の竹林分布の推定を目指しています。
足羽山は竹林と落葉広葉樹が大半を占めており、様々な植生指数値を算出して、竹林と落葉広葉樹の95%信頼区間が重なっていない植生指数を特定しました。さらに、夏季、冬季のすいせんデータを比較すると、冬季の方が各植生指数の信頼区間の距離が大きく、判別しやすいことが分かりました。

©Axelspace2021.08.05 撮影（夏季）調査した植生指数
SR（b4/b3）（Simple Ratio）

SR（b5/b3）（Simple Ratio）

SAVI（Soil Adjusted Vegetation Index）

NDVIreNDVI（Red Edge normalized difference vegetation index）（normalized difference vegetation index）

MTCI（Envisat MERIS terrestrial chlorophyll index）

EVI（enhanced vegetation index）

Clgreen（Chlorophyll Index Green)

SRre（b5/b4）（Red Edge Simple Ratio）

Clre（RedEdge Chlorophyll Index）

Chen, Yuyun, et al. "Exploring bamboo forest abovegroundbiomass estimation using Sentinel-2 data."
Remote Sensing11.1 (2018): 7.

©Axelspace2021.11.28 撮影（冬季）
（夏季）

（冬季）

竹林（赤）と落葉広葉樹（緑）における各植生指数平均値の 95％信頼区間

この結果、植生指数が葉に含まれるクロロフィルに感度をもつことから、常緑性の竹と冬季に葉が散る落葉広葉樹との違いに起因すると考えられます。今後はすいせんデータのサンプル数を増やし判別精度向上と、※ 本研究は、「すいせん」データ利活用アイデアコンテスト2021季節の比較を行っていきます。
において「すいせん賞」を受賞しました