レポート

人工衛星の「目」を防災・危機管理に活かす

2022.02.16

防災
テクノロジー
危機管理

ひと昔前は国家が総力を挙げて取り組んでいた宇宙産業。現在では続々と民間企業が参入し、特に人工衛星については製造コスト・打ち上げコストが大きく下がったことで打ち上げが加速、現在地球の軌道上をおよそ5,000台が回っているものと言われています。質・量ともに長足の進歩を遂げ、観測できる事象の幅も広がった人工衛星、これをどのように防災・危機管理に活用できるでしょうか。

人工衛星の進化、いま測定できる事象

人工衛星は、目的に応じて様々な高さで地球の周りを飛んでいます。高度が低い場合は400 kmほどの高さを飛んで約90分程度で地球を一周、高い場合は約3万6000kmほどの高さを周回し、24時間かけて地球を一周しています。

人工衛星の種類と言うと、気象を観測する気象衛星や、位置の特定に使うGPSのための衛星などが頭に浮かぶと思いますが、現在の人工衛星は様々なセンサーで多様な事象を観測できるようになってきています。下記は陸・海・空に分けて計測できる事象をまとめたものです。特に陸については、光学センサー・SARセンサー・熱赤外センサーを使って、それぞれ地表のイメージ・地表の変化・地表の温度をとらえることができます。

その中でもSAR（合成開口レーダー：Synthetic Aperture Radar）の利用が拡大しています。SARはセンサーから電波を発射し、その反射をとらえることで対象物を計測するため、夜であっても、悪天候で雲がかかっていても変わらず観測することができます。そして、使用する電波の波長を変えることにより、地表の様子、地下水、地下鉱物の分布など様々な対象を計測することができます。技術革新によって小型軽量化が進み、低コストの小型衛星にも搭載することができるようになったため、スタートアップ企業が多く参入し、ビジネスとしての展開に取り組んでいます。

広がりを見せる用途

◆森林火災リスク監視

以前このコラムにてご紹介しましたが、SARは森林火災リスクの監視に使用されています。特に波長が長い電波を使うことで、雲や森林を突き抜けて地表の状態を観測することができるため、森林火災の発生の大きな影響を与える「地表の水分保有量」を計測することでリスクの高い地域を特定することができます。

（出典：https://kkraoj.users.earthengine.app/view/live-fuel-moisture」）

◆船舶の監視

天候が悪くても水上の人工物を見つけることができることもSARの強みです。同じく以前紹介したケースでは、SARで船を検知するだけでなく、AIS（自動船舶識別装置）情報、光学衛星による撮影、人工知能による画像解析などを組み合わせることで、違法操業している船舶を割り出しています。

（出典：画像を「Science Advances」のレポートから引用しスペクティ作成）

◆投資判断

上記の二例は防災・危機管理に隣接する分野での用途でしたが、金融の世界においても人工衛星のデータは注目されています。従来、投資判断には企業が発表する業績数値や経済指標などが主に活用されてきましたが、そうした主流の情報に代わるものとしてPOSデータや、クレジットカードの利用データ、SNSの投稿などの「オルタナティブデータ」が求められており、なかでも人工衛星から得られるデータは様々なことを教えてくれます。例えば、駐車場を毎日継続して観測し、駐車台数を数えることで小売店の売上を予想する。または、石油タンクを監視して原油の在庫量を知ることで経済の景況を予測する。こうして、今まで知ることが難しかったことを把握することが可能になってきています。

防災・危機管理に活かすには

このように大きな可能性を秘めた人工衛星ですが、防災・危機管理の分野、特にリアルタイムで情報を覚知するには観測頻度が問題となります。地球上を回っているため、「この地点の様子が今知りたい」と考えても、人工衛星がその地点の計測が可能なところに位置しているとは限りません。人工衛星の種類によって様々ですが、特定の地点を観測できる頻度は数日に一回というのが一般的です。

この課題を解消することをひとつの目的に立ち上がったプロジェクトが、RESTEC（一般財団法人リモート・センシング技術センター）とスペクティによる『衛星画像とSNS画像を活用した「24時間365日働く」災害監視システムの開発実証』です。これは内閣府宇宙開発戦略推進事務局が実施する「令和３年度　課題解決に向けた先進的な衛星リモートセンシングデータ利用モデル実証プロジェクト」に採択され、政府予算を投入いただいて取り組む実証実験です。

SNSを中心とした情報を収集・解析することで今何が起きているのかを把握できる危機管理ソリューション「Spectee Pro」は、すでに多くの自治体で災害対応に活用いただいていますが、SNS情報はリアルタイム性は高いものの、人の少ない山間部や夜間など投稿の少ない場所の情報を得にくいということがあります。一方、人工衛星からは山間部や夜間であっても関係なくデータが取得できます。リアルタイム性の高いSNS情報と、頻度の問題はあっても常に俯瞰した画像データが得られる人工衛星情報、この２つを掛け合わせることで双方の弱点を補いあい、より正確性・網羅性の高い災害監視システムを作り上げることが目標となっています。

人工衛星の技術や打ち上げられる数は今後も飛躍的に進化していくものと思われ、観測頻度や観測データの精度も格段に高くなっていくでしょう。スペクティが開発を進めているSNSや道路カメラといった「地上の目」から情報を得て解析する技術と掛け合わさり、より高度な災害監視を実現できるよう努力していきます。

(根来諭)
February 16, 2022

信頼できる危機管理情報サービスとして続々導入決定！

スペクティが提供するリアルタイム危機管理情報サービス『Spectee Pro』（https://spectee.co.jp/feature/）は、多くの官公庁・自治体、民間企業、報道機関で活用されており、抜群の速報性、正確性、網羅性で、「危機発生時の被害状況などをどこよりも速く、正確に把握すること」が可能です。AIを活用して情報解析、TwitterやFacebookなどのSNSに投稿された情報から、自然災害や火災、事故などの緊急性の高い情報、感染症に関する情報など、100以上の事象を、市区町村、空港や駅、商業施設、観光地周辺といった対象と組み合わせて、「どこで何が起きているか」をリアルタイムに確認できます。