西之島 表面温度で見る地形

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（西之島シリーズ目次）

　ブランクダイバーになってそろそろ1ヶ月、早く潜りに行きたい～
で、今は「landsat8で何が見えるか？」を楽しんでます(^_^;)

「Landsat-８ 日本受信・即時公開サービス」のHP(※1)で西之島の画像や温度分布などが
公開されていますが、BAND別にダウンロードできる画像データの表面温度（熱近赤外線
BAND10,11）から、擬似的な地形判別が出来ることが分かりました（かもしれません）。

今、西之島で温度が高い所は、噴火口、溶岩流、溶岩トンネル等で、地形的に周囲の温度
の低い所より盛り上がっているはずです。
そのため、表面温度の高低が地形の高低と相関(※2)しているのではないかと考えています。

　　(※２)温度分布なので２Dで見ると温度と絶対高度の相関は下がると思います。
　　　　　図３のように３Dで見たときの立体感は相関が高くなると思います。
　　　　　（BAND10とBAND11の輝度分布に大きな差がないことが前提になっています）

下の(図１)は、最新の空中写真と2015/06/17の熱近赤外線(BAND10)を並べています。

図１、空中写真(2015/05/20)と熱近赤外線画像(2015/06/17)　　(左クリックで拡大)

　　　　　　　注：右側の黄色の輪郭はおおよその位置を示したものです。

左図の起伏の高低と右図の濃淡が同じパターンに見えないでしょうか？
右図の濃淡が雲などによるノイズも考えられたので同じく夜間の2015/05/16とも（図２）で
比較しましたが、同じように見える部分があるのでノイズなどではなく温度～地形のパター
ンを表していると思われます。

図２、熱近赤外線(BAND10)画像　2015/05/16と2015/06/17の比較　(左クリックで拡大)

又、BAND10とBAND11の画像に視差があるようです。
これを利用して、BAND11を左、BAND10を右にした裸眼立体視（交差法）に加工してみると
立体に見えました。
私が考えた通りに表面温度が地形の高低に相関しているなら、立体地形図として見ること
が出来ます。

図３　landsat8　2015/06/17（夜間）　BAND10,11による３D擬似地形図

　　　　　　　　　　　　3D立体写真・交差法　(左クリックで拡大)

　　追加　2015/06/20

　　ダウンロードした画像は初めて扱う「グレースケール 32bit　フローティング」でした。
　少し処理のコツがわかってきたので、上の図３を見やすくしてみました。

　図５　landsat8　2015/06/17（夜間）　BAND10,11による３D擬似地形図

　　　　　　　　　　　　3D立体写真・交差法　(左クリックで拡大)

　　1,噴火口の右側から東に見える黒い線は噴煙の陰です。
　　2,南側の高温部（溶岩の流出部）は登っている水蒸気で水面より高く見えています。
　　3,輪郭は、2015/06/05　の物です。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

図４　landsat8　2015/05/16（夜間）　BAND10,11による３D擬似地形図

　　　　　　　　　　　　3D立体写真・交差法　(左クリックで拡大)

　現在この仮説を確認する方法が無いので、国土地理院から最新の西之島のDEM地形
データが公開されるのをまって確認してみたいと思います。
今回は雲が無い状態の夜間撮影されたデータを使いました。
昼間に写された熱近赤外線画像(BAND10,11)は夜間のように地形を表すと思われるような
滑らかな濃淡が見られず高温の溶岩流部分しか見えていません。
昼間の画像からは地形を表しているような画像は得られませんでした。
やっぱり太陽で温まったりして温度差が小さくなるんでしょうか？
今回の手法は噴火が収まって地表の温度が下がると使えなくなるので今が旬です(^_^;)

(※1)写真の出典
Landsat-８ 日本受信・即時公開サービス　http://landsat8.geogrid.org/l8/index.php/ja/
”The source data was downloaded from AIST's Landsat-8 Data Immediate Release Site,
Japan（http://landsat8.geogrid.org/）.  Landsat 8 data courtesy of the U.S. Geological Survey.

海上保安庁HP　西之島
http://www1.kaiho.mlit.go.jp/GIJUTSUKOKUSAI/kaiikiDB/kaiyo18-2.htm
photoV_2015_%205_20.jpg をもとに加工