天地人コンパスの条件分析機能で2時期の地表面温度を比較してみよう！
天地人は、衛星データを使った土地評価コンサルを行っているJAXA認定ベンチャーです。
地球観測衛星の広域かつ高分解能なリモートセンシングデータ（気象情報・地形情報等）や農業分野の様々なデータを活用した、土地評価サービス『天地人コンパス』を提供しています。
天地人は2022年11月22日に、天地人コンパスの新機能「条件分析機能」をアップデートしました。
天地人コンパスは、宇宙ビッグデータを扱うことのできるWebGISサービスです。
天地人コンパス上には各種データ（衛星データ・地上データ）が揃っており、ユーザーはデータ収集を行わず、すぐに分析できる環境が整っています。
今回は、条件分析機能の使い方を解説しながら、各地の2時期の地表面温度を比較していきたいと思います！
なお、こちらからアカウント登録をすることで、天地人コンパスが利用できます。
『天地人コンパス』フリープラン
・料金：無料
・対応言語：日本語､英語
・対応ブラウザ：Google Chromeを推奨、PCのみ対応
また、9月30日に配信した天地人コンパス新機能に関する記事にて、天地人コンパスフリープランのアカウント登録から基本的な使い方をご紹介しています。
『条件分析機能』の使い方
条件分析機能は、地表面温度の時系列データを用いて指定した条件の評価を行い、ヒートマップとして可視化する機能です。
条件の一致・不一致を示すだけではなく、どの程度条件に一致しているかをグラデーションで表現することもできます。
フリープランでは2015年と2020年のデータを提供しています。
例えば、各年の夏の地表面温度のデータを用いて「日中：30℃以上」の条件を指定し分析を行うと、真夏日の発生頻度とエリアを二時期で比較することができます。
【条件分析機能の使い方】
① 画面左上のツールバーの「条件分析ツール」アイコンをクリックします。
② 表示形式を選択します。
「一致した条件のみ表示」では、条件に一致した地図上の場所のみ青く表示されます。
「条件に近い場所をグラデーション表示」では、一致度が高い場所を赤、一致度が低い場所を青のグラデーションで示します。
③ 期間を選択します。
フリープランでは、2015年か2020年のデータを選ぶことができます。期間は1か月単位で選択でき、最短1か月、最長6か月のデータを選択可能です。
④ 結果をマップ上に示す際の透過率を選びます。
50％、75%、100%から選べます。
⑤条件の設定を行います。
地表面温度の日中データ・夜間データの選択と、指定した温度以上または以下の選択ができます。
⑥②～⑤の選択がすべて終わったら「次：エリアを選択」のボタンをクリックします。
⑦マップ上で条件分析を行いたいエリアをドラッグして選択します。
⑧「分析」ボタンをクリックします。
※もう一度エリアを選び直したい場合は、その下の「エリアを再選択」ボタンを押すと再選択できます。
条件分析の結果がマップ上に表示されます。この例では、東京都周辺における2015年8月の「日中の地表面温度30℃以上」の結果を示しています。
平野と山地の境目で、地表面温度30℃以上の一致度にかなり差があることがわかります。
では、この条件分析機能を用いて、同じ地域における2015年と2020年の地表面温度のグラデーション分布を比較し、どのような差があるのか見ていきたいと思います！
地表面温度を比べてみよう・日本編
まずは日本の北海道・札幌周辺で地表面温度を比較してみたいと思います。
今回は、「2015年8月・2020年8月の日中の地表面温度30℃以上」を条件に分析を行いました。
早速ですが、こちらが条件分析の結果です。
2015年
2020年
2020年の方が2015年よりも、赤で示された一致度が高い範囲が多く、地表面温度30℃以上の地域が広範囲に及んでいたことが分かります。
下の図は、同じエリアの土地利用土地被覆図と陰影起伏図のレイヤーを重ねて示したものです。
土地利用土地被覆図は、2018年〜2020年の平均的な土地利用の状況を示した図であり、赤が都市、明るい青が水田、ピンクが畑地、緑色系が森林を表しています。
陰影起伏図は、北西の方向から地表面に向かって光を当て、地面の凹凸を表現した図です。
こちらの図と2015年・2020年の条件分析の結果を見比べてみると、2015年・2020年の8月の地表面温度が30℃以上となっている場所は、標高が低い場所で、かつ森林以外の場所であることがわかります。
特に、「都市」の部分においては、2015年・2020年の地表面温度の図で赤く表示されており、周辺よりも高温であったことが分かります。
つまり、札幌とその近郊では、都市の気温が周囲よりも高くなる「ヒートアイランド現象」が起こっていることが、天地人コンパスより示唆されました。
また、2020年の方が2015年よりも30℃以上の地域が拡大しており、ますますヒートアイランド現象が深刻化している可能性があります。
ヒートアイランド現象の原因として、以下の3つが考えられます。
①緑地や水面の減少、アスファルト・コンクリートの増加
土地利用が進み、保水力が高く、熱を吸収して気温の上昇を抑える緑地や水面が減少し、日射による熱の蓄積が多く、温まりにくく冷めにくい性質のアスファルトやコンクリート等が地表面を覆うことで、地表面から大気に与えられる熱が増加してしまいます。
②建築物の高層化
都市で建築物の高層化や高密度化が進むと、天空率が低下し地表面からの放射冷却が弱まります。また、風通しが悪くなり地表面に熱がこもりやすくなり、さらに気温の低下が妨げられます。
③人工排熱の影響
特に人口が集中する地域において、都市の多様な産業活動や社会活動により熱が排出されます。
また、札幌では、近年ヒートアイランド現象の深刻化に加え、地球温暖化の影響により、気温上昇が進んでいます。
下のグラフは、1877年から2021年の札幌の年平均気温の変動を示しています。右肩上がりに上昇し、平均気温は100年で2.1℃上昇しています。
夏の高温化は熱中症などの健康被害を引き起こしてしまいます。夏季に涼しいはずの北海道でも、今後は高温化の対策が必要になってきそうです。
地表面温度を比べてみよう・世界編
次に国外に目を向けて、スペイン・アンダルシア地方のコルドバ周辺で条件分析を行いたいと思います。
今回は、「2015年8月・2020年8月の日中の地表面温度40℃以上」を条件に分析を行いました。
こちらが条件分析の結果です。
2015年
2020年
2020年の方が2015年よりも、かなり赤い範囲が多くなっています。
コルドバは、スペインで最も気温が高い都市と言われています。
日本の熊谷のように、夏になると必ずニュース番組の天気予報などで名前が挙がるようです。
日中は40℃を超えることは珍しくなく、特に14時〜20時ごろは、どうしても出歩かないとならない場合を除いて、住民は建物の外に出ないそうです。
しかし、1日の中の寒暖差が大きいです。下図は天地人コンパスで取得できる、2021年のコルドバの月別最高気温・最低気温ですが、夏季の最低気温は20℃台であり、朝晩は過ごしやすそうです。
このように夏季に酷暑に見舞われるコルドバを含むアンダルシア地方では、道は狭く、建物どうしを近づけて日陰を多くする工夫がなされています。
また、伝統的な住宅にはパティオと呼ばれる中庭があります。パティオは建物に囲まれているため、日射が入りにくく、1日中涼しく保たれます。
このように古くから酷暑と向き合ってきたこの地域ですが、2015年と2020年では、明らかに地表面温度40℃以上の分布が異なっており、高温地域が拡大しています。
これには、地球温暖化による影響に加え、近年世界各地で見られる異常気象の影響もあるといわれています。
2021年8月には、コルドバで47.4℃を記録し、スペインの過去最高気温を更新しました。
また、今年7月には気象庁が世界の異常気象速報を発表し、偏西風の蛇行に伴いヨーロッパ西部で顕著な高温が続き、スペイン、ポルトガル、フランスで大規模な山火事が発生したとしています。
2022年は日本も酷暑が話題となりましたが、酷暑をはじめとした異常気象は世界各地で発生しています。
異常気象の中には、地球温暖化の進行によってリスクが高まるものもあるといわれています。異常気象を食い止めるためにも、ますます温暖化防止が重要になってきていると感じます。
※本機能はβ版での提供となります。
※衛星データ活用をご検討されている企業様向けに、別の期間での分析、地表面温度以外のデータ（例えば、降水量や日射量）を用いた複数条件での分析等、分析条件のカスタマイズも承っておりますので、ご希望の場合はご連絡ください。
今回ご紹介した条件分析機能を使うことで、特定の条件に合致する場所／しない場所を可視化することができます。
それにより、農業分野における栽培適地や、自然の力を使う再生可能エネルギー施設の建設地などの適地選定に寄与することが期待されます。
また天地人では、衛星や地上センサによる観測データや地形情報などの様々なデータと機械学習を活用することで、お客様のニーズに合わせたオーダーメイドのコンパス機能の開発も行っております。
具体的な天地人コンパスの活用事例は、こちらに掲載しております。
ご質問等ございましたら、info-compass@tenchijin.co.jp までお気軽にお問い合わせください。
使用したサービス：『天地人コンパス』フリープラン
・料金：無料
・対応言語：日本語､英語
・対応ブラウザ：Google Chromeを推奨、PCのみ対応
・サイトURL：https://tenchijin.co.jp/solution/
ビジネス開発インターン 龍崎