2004年2月1日記

リモートセンシング技術センターから

衛星データの入手 ーLandsat-7とJERS-1ー

Landsat-7衛星データ入手法に直接飛ぶ
JERS-1衛星データ入手法に直接飛ぶ

はじめに

 人工衛星データの多くは,このリモートセンシング技術センター(RESTEC)から入手することができる。必要な人工衛星データの検索機能などは,ここから宇宙開発事業団(NASDA)などにリンクして利用することができる。このページでは,ランドサットLandsat-7とジェルスワンJERS-1のデータの入手過程を述べる。
  財団法人リモート・センシング技術センタ- RESTEC
http://www.restec.or.jp/

 レステックから多様な衛星データを得ることができる。
電話:代表03-5561-9771,直通03-5561-9777ファクス:03-5574-8515
日本が直接からむ情報は次のジャクサにリンクされる。宇宙科学研究所(ISAS)、航空宇宙技術研究所(NAL)、宇宙開発事業団(NASDA)は,2003年10月1日に統合され、宇宙航空研究開発機構(JAXA)となった。ジャクサと呼ぶ。旧ナスダのデータは埼玉県鳩山町の地球観測センター(略:HEOC)で取得されており,検索の際のデフォルトサイトとなっている。

http://spaceinfo.jaxa.jp/

対応ブラウザー
EUS/WWW requires Netscape Communicator(Navigator) 4.04 or later(Windows,UNIX,MacOS)とされており,InternetExplorerはマックに対応していないことになっている。しかしながらNetscape 7.0はJavaの問題か対応していないようで当初Netscape 4.7で作業を進めた。しかしながら世界地図の表示ができないなど問題が多かった。現在使用中のInternetExplorer v.5.1.7ではマックでも快適に使うことができる。

1. Landsat-7衛星データの入手

 NASDAのwebsiteより

次のページにランドサットの簡潔な説明がなされている。
http://www.restec.or.jp/jpn/data/data.html
この部分から一部を拝借すると,地球探査衛星ランドサットは1972年(Landsat-1)以来,7つ打ち上げられており,Landsat-7 が最新のもので,Landsat-5とともに現在稼働中である。これは1999年に打ち上げられた。高度705km,太陽同期準回帰軌道,同じ地点への回帰日数は16日,地球を約99分で1周する。対地速度2万km。

センサーは,ETM+:(Enhanced Thematic Mapper, Plus)エンハンスドセマティックマッパー プラス
バンド     取得電磁波波長   電磁波の種類 分解能
Band1    0.45 〜0.52μm   青      30m
Band2    0.53 〜0.61μm   緑      30m
Band3    0.63 〜0.69μm   赤      30m
Band4    0.75 〜0.90μm   近赤外    30m
Band5    1.55 〜1.75μm   中間赤外   30m
Band6    10.4 〜12.5μm   熱赤外    60m
Band7    2.09 〜2.35μm   中間赤外   30m
Band8(Pan)  0.52 〜0.90μm   緑から近赤外 15m
http://www.eoc.jaxa.jp/satellite/sendata/etm_j.html にETM+の簡便な情報が掲載されている。

LANDSATデータ検索
http://www.restec.or.jp/jpn/data2/data2.htmlから地球観測情報システムWWWサービスに入るか,
宇宙航空研究開発機構(JAXA)http://www.eoc.jaxa.jp/から「各種サービス」を選び,http://www.eoc.jaxa.jp/catalogue/catalogue_j.html,そして,地球観測情報システムWWWサービス(EUS/WWW版)Ver2.2 地球観測情報システムWWWサービス http://eus.eoc.jaxa.jp/euswww/login/authenticate.php3?lang=ja
に入る。いずれから入っても同じ。guestでログインすればいい。
マックではNetscapeよりもInternetExplorer(ぼくはv.5.1.7)がいい。Netscape v.4.7, v.7.0などでは地図表示ができなかったり,速度が遅かったり,テキストのレイアウトが不適切だったりした。
 
衛星はLandsat-7を選ぶ。センサーは当然ながらETM+しか表示されないからこれを選択。データセットはHEOC ETM+だけ表示されるのでこれを選択。観測期間のうち全期間を選ぶのであれば2000/05/22〜2002/11/30(開始日〜Jaxaによる受信の最終日,Restecと広島工業大学で引き続き受信される予定)。雲量10%以下(0%だとヒットしないことが多い,もちろん目的による),ブラウズ画像のあるシーンのみを検索する(画像がないと場所も視覚的に知ることができないし,必要な場所に雲がかかっていないかどうか確かめる必要があるだろう),表示件数30件(デフォルトの15件では一望に比較することができないことが多い),表示フォーマットthumbnail & text(サムネールは必要)。
 この条件で茨木市域を選ぶと9件がヒット。このうち,2004.1.31に注文を決心したのは,次のものである。注文に必要な情報は簡潔であるが,写真の選択で意味があると思われるものを次に示すが,表示される画像そのものが最も重要な情報ソースである。
筆者は,検索時に有望と思われる幾つかのシーンを選んでMS-Wordに取り込んでから,ゆっくりと検討する。ブラウザー上の画像をワードにドラッグアンドドロップする(ワードのページの右端がのウィンドーをモニターの右端に見えるようにすると,画像をドラッグするとページの端に青い枠が表示されるのでその時にドロップすれば良い)。テキスト情報はコピーアンドペーストする。
 
画像ファイル容量は6.5MBもあるので,ここではFireworksを使って572kBまでに落としている。手作業でサイズを小さくした。同じ場所はほぼ同じ時間に撮影されている。この場所は午前10時半ぐらいである。

Detail Information
Dataset code HEOC ETM+:埼玉県鳩山町の地球観測センター(略 HEOC)のデータベース
Scene ID L7ETM20011015D01110036:このIDに注文に必要な情報が入っているが,下にさらに説明付きで再掲されている。
Instrument (sensor) code ETM+:センサー
Observation date 20011015:撮影日
Browse flag Y
Source (satellite) code LANDSAT-7:人工衛星
Path(K)/Column number 110:撮影パス(ルート番号)
Row(J)/Line number 36:その撮影ロウ(コマ番号)
Orbit Direction Descending:午前中の南進軌道
Ground station code Hatoyama Earth Observation Center:鳩山地球観測センター(略 HEOC)
Sun elevation 42.80:太陽高度(度単位)
Sun azimuth 151.62:太陽方位(度単位,北を0度にして,時計回り,この場合は南東と南南東の間)
Cloud coverage 00:雲量ゼロ
Scene Quadrant cloud cover 9999
Gain mode HHHHHLHHL
Gain Change Flag 000000000
Band Assignment of Browse 4 3 2:ブラウズ用の画像にはここではRGBの引き出しに対し,近赤外と赤と緑が割り当てられている。
Browse ID 00110720011015110036
Processing Date of Browse 20011015
Browse Size(compressed) 128:単位mm
Browse Size(uncompressed) 957:単位mm
Number of lines 498
Number of Pixels 640
Bit per pixel 8: 8バンド
PROCESS Group
Data quality G
Data Quality 1 G
Data Quality 2 G
Scene center time 01:22:59:世界標準時だから日本の場合9時間足して10時22分:59秒。
Scene center latitude 34.611:シーン中央の緯度(度単位)
Scene center longitude 135.057:シーン中央の経度(度単位)
Latitude of Upper-right corner 35.242:シーン右上隅
Longitude of Upper-right corner 136.310
Latitude of Upper-left corner 35.634:シーン左上隅
Longitude of Upper-left corner 134.273
Latitude of Bottom-right corner 33.581:シーン右下隅
Longitude of Bottom-right corner 135.820
Latitude of Bottom-left corner 33.969:シーン左下隅
Longitude of Bottom-left corner 133.822
Level0 Creation Flag Y
End of PROCESS Group

PROCESS Group 処理1 以下は種々の補正に関連するデータ情報である。
Processing level 1G
Map projection method UTM:使用された地図投影法 ユニヴァーサル横メルカトル図法
Resampling method CC: リサンプリングの方法で,Cubic Convolution 3次たたみ込み内挿方式。これは求めたい点の周囲16点の画像データを用いて内挿する。
Ellipsoid model T:Tokyo datum Bessel地球楕円体
Process status 00
Data quality G
Data Quality 1 G
Data Quality 2 G
Format Type F
以下はリサンプリングの結果得られた画像情報で,ユーザーが種々の解析をする際にはこのデータを使用する。
Scene center time 01:22:59
Scene center latitude 34.607
Scene center longitude 135.062
Latitude of Upper-right corner 35.246
Longitude of Upper-right corner 136.296
Latitude of Upper-left corner 35.556
Longitude of Upper-left corner 134.168
Latitude of Bottom-right corner 33.651
Longitude of Bottom-right corner 135.936
Latitude of Bottom-left corner 33.955
Longitude of Bottom-left corner 133.847
Line loss ratio 0.00
Product ID 1GR0UCT6F
End of PROCESS Group

PROCESS Group 処理2 以下は種々の補正に関連するデータ情報である。
Processing level 1G
Map projection method UTM
Resampling method CC
Ellipsoid model T
Process status 00
Data quality G
Data Quality 1 G
Data Quality 2 G
Format Type F
Scene center time 01:22:59
Scene center latitude 34.615
Scene center longitude 135.007
Latitude of Upper-right corner 35.421
Longitude of Upper-right corner 136.137
Latitude of Upper-left corner 35.421
Longitude of Upper-left corner 133.877
Latitude of Bottom-right corner 33.798
Longitude of Bottom-right corner 136.115
Latitude of Bottom-left corner 33.798
Longitude of Bottom-left corner 133.898
Line loss ratio 0.00
Product ID 1GCMUCT6F
End of PROCESS Group

ランドサット衛星データの申し込み
http://www.restec.or.jp/jpn/data/data.html
<日本受信のデータ価格>
ETM+価格表/宇宙航空研究開発機構受信分・RESTEC受信分(PDF:42kb)
をダウンロード。
注文書 Landsat-7号用(PDF:66kb)をダウンロード。
(注記:PDFファイル2ページ目(裏面)に記入要領や注意事項の記述がありますのでご一読ください。)
注文書記入例はダウンロード出来ないのでブラウザーで表示して印刷すること。
フォーマット説明書 ETM+(PDF:344kb)もダウンロードすること。これは88p程のもの。

注文書の書き方
上に示したPDFファイル群を見る必要があるが,筆者が注文した際の「LANDSAT7号データ注文書」記述部分は,
センサーコード:ETM,データコード:R70600,パスーロウ:110-36,ロウシフト:空欄,観測年月日:01.10.15,地上局:HEOC,備考(リサンプリング等):標準処理,数量:1,金額(税抜):84,000

参考: なお,注文書Landsat-7号用(PDF:66kb)の2ページ目に書かれているように,宇宙開発事業団受信分は,
標準処理仕様(レベル1G=ラジオメトリック補正,幾何補正,地図投影)として,地図投影法はUTM,リサンプリングはCC,準拠楕円体はTokyo Bessel,画像方向はGeoreferenced,ピクセルサイズについてはバンド1-7は28.5m,バンド8は14.25mで固定となっている。
 広島工業大学受信分とEROS DATA Center受信分は,準拠楕円体はWGS84固定で,画像方向はGeocoded(真北を画像の上に向ける処理),バンド1-5,7は30m,バンド6は60m,バンド8は15mとなっている。
 衛星データの申し込みのページの処理レベルのページには,4段階の処理レベル,つまりA.未補正,B.バルク補正,C.ジオコーデッド,D.精密幾何補正(精密補正)が示されている。
 宇宙航空研究開発機構受信分はB.まで。希望すればCまで。ただし回転による画像隅のデータは欠落する。C,つまり画像を真北に向けるのが妥当かどうか疑問。UTM図は中央経線を除いて画像は真北に向いていないから,GISで他のUTM画像やDEMを重なる際に問題が生じる。DのレベルについてはGISで処理すればよい。
注意: 「LANDSAT7号データ価格表(広島地球環境情報センター受信分)」は,青字で示したように,宇宙航空研究開発機構受信分ではない。処理レベルは当然1Gである必要があるが,宇宙航空研究開発機構受信分のL1Gはジオコーデッドではない。データコードは,データコード表からフォーマットがHDFでL1Gを選ぶことになり,R70600とすればいい。媒体はCD-ROM ISO9660。

2. JERS-1(ふよう1号)衛星データの入手

 NASDAのwebsiteより

http://www.nasda.go.jp/projects/sat/jers1/index_j.htmlに,「JERS-1には高精度観測を行うため、能動型の電波センサである合成開口レーダ(SAR)及び可視光から短波長赤外域までの地表面からの反射光を観測する光学センサ(OPS)を搭載しています」とあります。分解能が18mで,合成開口レーダ(SAR)を搭載することが最大の魅力です。価格の安さで言えば,データ検索/衛星別/ に掲載されているJERS-1,ADEOS,MOSだ。1シーン2500円ほどである。 ADEOS2は6500円程度。ここではJERS-1のデータの検索などについて以下に述べる。かつては1シーン12万円ほどしたらしい(長谷川,1998)。次に英文で掲載されている部分を示す。
 JERS-1 is an Earth Observation Satellite to cover the global land area for national land survey, agriculture, forestry, and fishery, environmental protection, disaster protection, and coastal monitoring, etc. focusing on observation around the world and resource exploitation. It was launched into a solar-synchronous sub-recurrent orbit at an altitude of 568 km with a recurrent period of 44 days by the H-I launch vehicle on February 11, 1992 from Japan Aerospace Exploration Agency (NASDA) Tanegashima Space Center, and has been continuing to observe and collect data with a mission data recorder by the high performance Synthetic Aperture Radar (SAR) and Optical Sensor (OPS). SAR is an active sensor which transmits microwave and observes characteristics, inequality, slope in the surface of the earth, etc. without being influenced by the weather day and night due to scattered waves from the Earth. OPS can observe in seven bands from the visible region to short wave infrared band and is capable of stereoscopic observation by forward look of 15.3*ワ from nadir in near infrared band and highly is usable for identifying stones, rocks, and minerals.

RESTECでの衛星写真検索
では検索法を次に示す。
http://www.restec.or.jp/jpn/data2/data2.html
で「衛星別」を選んで,
1. JERS-1のiconをクリック。EOIS WWW Service Loginのページに入る。guestでログインする。2回トライしないとログインできない。
2. Service Selectionのページで,Start map versionを選択する。
 これは不要ではあるが,右肩のMap controlで,Map Projectionで例えばNorthern Hemisphere,Map DataでJapan normal 175kBを選ぶ。他にOptionsのMap CenterでPacific Ocean(180.0)を選ぶ。
 Service Selectionのページの下部で,Catalogue Search Criteriaの部分があり,Search Area(Option)で緯度・経度(Lat. Lon. (degree)を入力する。例えば沖縄島の場合,N 27, S 26, W 127.5, E 128.5を入力する。
  The search criteria filters using the Earth Observation Information System. では,デフォルトのままだとIndicates EOIS search criteria,EOIS HEOC(Hatoyama Earth Observation Center)だけが対象となるので,これを選ぶ。Data Selection(Requires at least one selection)では,
Satellite:JERS-1
Sensor: SWIR
      VNIR
      SAR
Data set:HEOC SAR
      HEOC VNIR
      HEOC SWIR
を選ぶ。複数選択が可能である。
 期間は当然だが,JERS-1が運行していた期間に限定される。
Observation Date (Required)
    Effective start date 1992/09/01
    Effective end date  1998/10/11
Cloud Coverageでゼロパーセントにするとヒットしない。5〜10%が妥当か。
Browse images Search only data with browse images.とすると画像が見えるものに検索が限定される。これを選ぶ。
Number of catalogues per page はデフォルトの15か30ぐらい,
Display format "Thumbnail & Text" displays both.
Coverage automatic display Mark all data on Map automatically.

3.検索とデータの保存
 searchを開始する。
 条件の設定によっては同じ地点でかなりの数のシーンがヒットする。そのうちの最善のものを選ぶのは難しい。ほぼ幾つかブラウズした後でWordに画像とテキストをドラッグアンドドロップまたはコピーアンドペーストして保存した方がいい。その結果の例を画像の次に示す。

Detail Information:
Dataset code: HEOC SAR
Scene ID: J1SAR19980106R01215712081256
Instrument (sensor) code: SAR
Observation date: 19980106
Browse flag: Y
Source (satellite) code: JERS-1
Path(K)/Column number: 81
Row(J)/Line number256
Orbit Direction: Descending
Ground station code: Hatoyama Earth Observation Center
Orbit number: 32291
Segment number: 215712
Ephemeris data type: d
Gain mode: A
Browse ID: 00712119980106081256
RSP start path number: 73
Processing Date of Browse: 19980228
Browse Size(compressed): 58
Browse Size(uncompressed): 769
Number of lines: 750
Number of Pixels: 750
Bit per pixel: 8
PROCESS Group:
Data quality: G
Scene center time: 02:11:59
Scene center latitude: 26.596
Scene center longitude: 128.381
Latitude of Upper-right corner: 26.212
Longitude of Upper-right corner: 128.730
Latitude of Upper-left corner: 26.883
Longitude of Upper-left corner: 128.829
Latitude of Bottom-right corner: 26.308
Longitude of Bottom-right corner: 127.936
Latitude of Bottom-left corner: 26.979
Longitude of Bottom-left corner: 128.030
Level0 Creation Flag: Y
End of PROCESS Group

購入方法:
衛星データの申し込み/価格表・注文書は次のページで入手することができる。
http://www.restec.or.jp/jpn/data/data.html
関連書類は次のもの:
地球資源衛星1号(ふよう1号)データの申し込み
衛星/センサ名 価格表 申し込み記入用紙
宇宙航空研究開発機構受信分価格表 (PDF:43kb)
JERS-1注文書 (PDF:344kb) PDFファイル
 (2ページ目(裏面)に記入要領や注意事項の記述がある)
注文書記入例
JERS-1用(日本周辺)カバレッジマップ GRS マップは参考になる。次のページに掲載されている。
http://www.restec.or.jp/jpn/data/data.html

「宇宙航空研究開発機構 地球観測衛星データ注文書 JERS-1データ用」での記載例(上に示した沖縄島北部)を次に示す。
センサーコード:SAR,データコード:R20500,パスーロウ:081-256,ロウシフト:空欄,観測年月日:1998.01.06,スペーシングピクセル:空欄,衛星番号:空欄,地上局:HEOC,軌道タイプ:軌道タイプ:D,数量:1,金額:2500円
 ここでデータコードについて説明する必要がある。これは「JERS-1データ価格表(宇宙航空研究開発機構団受信分)」に記載されている。センサには,SAR, OPS VNIR,OPS SWIRがある。SARは能動型の電波センサである合成開口レーダで,OPSは光学センサで,VNIRは可視近赤外計Visible and near infrared radiometer,SWIRは短波長赤外放射計でShortwave Length Infrared Radiometerである。SARの処理レベルは0と2.1,VNIR/SWIRは0と2,VNIRには5がある。いずれも2400円と廉価である。
 例ではSARでありレベル2.1を選択した。これがデータコードR20500に対応する。レベル2.1ではラジオメトリック補正,幾何補正がなされている。しかし,UTMへの投影などはどうも処理されていない。
 媒体はCD-ROMで,BSQフォーマットである。
 JERS-1のSARは,L(25cm)バンドのようで,波長15.0 - 30.0 cm,周波数2 - 1GHz。

以 上