リモートセンシングと林業/政府/水文学

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人工衛星のデータは、農業や林業、天気といった様々なことを使用されています。

人工衛星データの中で地球表面を観測装置を用いて、観測することをリモートセンシングと呼びます。リモートセンシングは人工衛星だけではなく、飛行機や気球などで観測することも言います。

リモートセンシングという表現は、そのうちに地球表面に限らず、惑星表面を観測する技術のことを指すことになるかもしれませんが。

リモートセンシングの用途は年々広がっています。

人工衛星のデータがどのように使われているか、知らない情報があれば幸いです。

リモートセンシングと林業/政府/水文学
林業
政府
水文学
参考資料

mechanical-systems-sharing-ph.hatenablog.com

林業

【041】山火事の早期発見

山火事は、人命や物的被害を引き起こします。

山火事の発生を管理し、影響を軽減する必要があります。

人工衛星データを用いて、消防士の派遣場所を高い精度で連絡することができます。

人工衛星の極軌道気象衛星NOAAのAVHRR(Advanced Very High Resolution Radiometer、改良型高分解能放射計)、地球観測衛星Terra/AquaのMODIS（Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer、中分解能撮像分光放射計)によって、中赤外線と熱赤外線の帯域によってより最適化されます。

人工衛星データは時系列で記録し、山火事の範囲を予測・追跡できます。

【042】ブラジルでの違法な熱帯雨林伐採の逆転

ブラジルに住むスルイ族は、Googleと協力して熱帯雨林の森林破壊を止めました。

スルイ族は、Google Earth、スマートフォン、GPSといったツールを扱っています。

違法な採掘と伐採を監視しています。

幸いなことに、多くの違法業者は撤退し、違法行為は歴史上最低レベルになっています。

【043】樹木病害の種類の把握と防止

多くの人々が森林の恩恵を受けています。

樹木病害の急速な拡大は、生態系の健康と地方や国の経済に大きな被害を与える可能性があります。

アメリカマツノキクイムシは17.5ヘクタール以上の森林に寄生し、樹木の色の変化を引き起こします。

衛星画像により色の変化を監視し、マツノキクイムシなどの樹木病害の発生を監視します。

政府

【044】新規建築物や建築物の改修を見つけることで、脱税者をみつける

地方自治体や国が気が付かないうちに、住宅の増築やプールをして納税から逃れることはできません。

ギリシャのアテネの税務局では人工衛星データを使用して富の兆候を調査しています。

2010年には15,000以上のプールが税務局に申請されませんでした。

ギリシャは資金不足であったため、衛星画像を使用して、税収することを検討しています。

【045】土地被覆と土地利用の検出

「土地被覆」は地表面が生物・物理的に覆われているかを示したものです。

「土地利用」は、土地がどのように利用されているを説明しています。

都市計画として、樹木を50％おおう必要がある場合、空間分解能が重要な部分となります。
Landsatの衛星画像は、複数の区画にまたがっており、樹木を調査することには適切なものではありません。

アメリカのバーモント大学にある空間分析研究所（SAL）は、アメリカ国土の土地被覆を衛星画像データによる分類と比較し、11：39で大幅に過小評価されていることが確認されました。

【046】地方自治体による都市資産の管理を行い、建築物の安全基準の評価

アメリカの一部の都市では、モバイルのLiDARを利用して資産を管理し、安全基準を確保しています。

毎年、地方自治体では何千もの建築許可を発行しています。

膨大な量の許可は、地方自治体の中ですべてを管理することを困難としています。

モバイルのLiDARのデータサーバーを利用し、地方自治体の内部データと比較することで、建築物の建設が適切に実施されていることを確認できます。

【047】無人偵察機を使用して墓地の空間を管理

チェコ共和国は、無人航空機UAVを利用して墓地をマッピングするシステムを実装しました。

8万を超えるお墓が1cmの解像度で管理されています。

この方法は、現場の各墓地を実地で調査記録するよりもとても速く、デジタルデータとして記録も残ります。

UAVは、墓地のマッピングのためには低コストでかつ高精度な方法となりました。

墓地の空間データベースが作成され、税金も削減できました。

【048】鳥瞰図で建物を簡単に認識

鳥瞰図「bird’s eye view」は、上空を飛ぶ鳥が地上を見下ろしたような地図の手法です。

45度程度の斜めの角度で世界を見下ろすことによって、地図的な特徴や遠近感を分かりやすく表現することができます。

この分かりやすさによって、Google MAPやBing MAPでも採用されています。

水文学

【049】水文学者のためのDEMを利用した流域の描写

水文学（Hydrology）とは地球の水を扱う科学、その発生、循環、分布、その物理的および化学的特性、またそれら特性の人間活動への反応を含めての物理的および生物的環境との相互作用を扱う科学です。従い、水文学は地球上の水のサイクルのすべての歴史をカバーする分野とも言えます。

DEM（Digital Elevation Model、数値標高モデル) は地表面の地形のデジタル表現であり、数値地形モデル (DTM、Digital Terrain Model) と呼ばれることもあります。

DEMは、河川においてどのように水が流れるのか推定することができます。

水文学者は、河川域の研究を行うときに、降水量や地表面を流れる水量や地下水流の情報を必要としています。

これらの情報から、水分の蒸発量や周辺の土地への浸透や表面への露出・流出を分析します。

リモートセンシングにより、正確な標高データを得ることで、河川の勾配の情報を得ることができます。

【050】井戸の地下水活動の特定

地球は、海や川、湖など多くの水に囲まれています。

現在も地中深くに多くの地下水があります。

地層の帯水層では、地下水を多く貯蔵しており、この帯水層から水を汲み上げている井戸が多数存在しています。

この地下水は飲料水や農業などに使用されており、地下水を把握することがとても重要であるという理由の一つです。

地下水活動は、その土地の岩石の種類や土壌、土地利用、及び降雨量によって把握することができます。

【051】湿地帯の生態系破壊を防ぐ

湿地は豊かな生物多様性を有し、水質調整、さらに二酸化炭素吸収機能を持つなど重要な生態系の仕組みを形成していました。

それにもかかわらず、湿地状態での利用可能性の低さや治水の必要性のため開発が進められて、消えていきました。

湿地とは、「天然のものであるか人工のものであるか，永続的なものであるか一時的なものであるかを問わず、更には水が滞っているか流れているか、淡水であるか汽水であるか鹹水であるかを問わず、沼沢地、湿原、泥炭地又は水域をいい、低潮時における水深が６メートルを超えない海域を含む（ラムサール条約１条１項）」地域のことです。

湿地は特に劣化が著しく、過去300年間で世界の湿地面積の87%、1900年以降では54%が失われています。

水の浄化、洪水の制御、岸の安定化の向上に役立ちます。