海底地形図

2020年1月 2日 (木)

西之島海底火山のDEMデータ(1992)公開

 西之島が2019年12月初旬に(何回目の?)再噴火が確認されてまた注目を集めていますが、
西之島の海面下には、3000m級の立派な海底火山があります。
たまには海面下にある火山島本体にも着目してあげないと不公平でかわいそう(^^;
ということで以前に作成した西之島海底火山(1922)をDEM化したデータがあるので公開します。

DEMデータ作成に使ったのは、海上保安庁1992測量と思われる「西之島火山の地形」で
28年前の古いデータですが、西之島海底火山の全体を把握するのは現在この図しかありません。
DEMデータは出典を明記すれば、改変などを含めてフリーでご利用できます。
(詳細は利用規約を参照ください)

 

 

1)DEMデータの元図に使用した「西之島火山の地形(1992)」

Nisinosima_org

 

出典:下記の「図1 西之島火山の地形」
平成23年度 海洋情報部研究成果発表会
https://www1.kaiho.mlit.go.jp/GIJUTSUKOKUSAI/KENKYU/happyo/2011/h23index.html
小笠原諸島,西之島火山の地質学的特徴
https://www1.kaiho.mlit.go.jp/GIJUTSUKOKUSAI/KENKYU/happyo/2011/h23o06.pdf

 

 

2)西之島海底火山DEMデータ仕様

西之島海底火山の等深線をオリジナル図の解像度であるEW=1530pix、NS=1320 pix
の解像度で水深を読み取り、等深線間の値を補間によりDEMデータ化しています。
 描写範囲 東経 140度30分 ~141度10分 、北緯  27度00分 ~ 27度30分
 解像度 41.94m  EW=1530pix、SN=1320pix
( トレースに使用した海底地形図のピクセル数から逆算、四隅を若干トリミングしています)
 (注意:等深線間の補間によるDEMデータはR1オリジナルの補間で求めたもので
  精度の検証もない参考値であり、海上保安庁の公式なデータではありません。)

図2 DEMから作成した鯨観図(例)

Nisinosima_dem

※このDEMデータは「西之島 浅所の海底地形のシミュレーション」で作ったものです。 
海上保安庁からその後の浅所の報告はありませんがどうなっているのでしょう???

 

 

3)DEMデータのダウンロード

ダウンロードファイルはExcel形式です(Excel2010で作成)  

1、西之島海底火山 フル解像度(N=1530x1320)
  Excelで読み込みはできますが、3Dグラフの最大解像度255を超えているので
  そのままでは使えません。
  部分的に使うか、必要な解像度まで間引いて利用ください。
  N=1530x1320を扱えるソフトを持っているのならそちらを利用ください。

   ダウンロードはこちら (25.7MB Googleドライブに飛びます、右上のダウンロードアイコンでダウンロードしてください)

 

2、西之島海底火山 東西6間引き解像度(N=(1530/6=255)x1320)
  Excelの3Dグラフで扱えるように、東西を6間引きして、255x1320pixにしています。
  東西を600%に拡大したサンプル3D画像(図2 DEMから作成した鯨観図)付です。
  「3D-回転」などのパラメータやデザインを変更して利用ください。

   ダウンロードはこちら (8.77MB Googleドライブに飛びます、右上のダウンロードアイコンでダウンロードしてください)

     ※ Excelファイルに3Dグラフを埋め込んでいるためか、プレビューができないエラーが出るかもしれませんが
       無視して、ダウンロードアイコンをクリックしてダウンロードをしてください。

  ※Excelデータは25.7MB/8.77MBと大きいのでブログの機能ではアップロードできなかったのですが
   Googleドライブを使うとデータを外置きでアップロードできることを知り試してみました。
   初めて使ったのでまだよくわからない(^^; リンクあっていると思います。

4)利用時には下記の出典を記載してください。

西之島海底火山DEMデータの出典:下記をもとに※※が作成。(※※に作成者の名称)
平成23年度 海洋情報部研究成果発表会「小笠原諸島,西之島火山の地質学的特徴」
https://www1.kaiho.mlit.go.jp/GIJUTSUKOKUSAI/KENKYU/happyo/2011/h23o06.pdf
「図1西之島火山の地形」をもとにR1がDEMデータを作成

 

注意:DEMデータは自由に編集・加工して使うことができます
(詳細は利用規約を参照ください)

 

にほんブログ村 科学ブログ 地学・地球科学へ

にほんブログ村 写真ブログ 立体写真へ

| | コメント (0)

2017年11月26日 (日)

単色立体地図を作ってみた

単色立体地図を作ってみた

 3D湖底地形図を作り始めて、湖のように地面で囲まれて凹んだ湖底の鳥瞰図は
手前の斜面に遮られて奥の湖底の地形が見えない事が多く、鳥瞰図をうまく
作れない地形が多いことが解りました。
何とか、湖底の地形を3D立体視以外の方法で表現できないかと思い、
「単色立体地図」を考えてみました。
ヒントは赤色立体地図からいただきました。
裸眼立体視(交差法・平行法)のできない方も、立体感を感じてもらえるでしょうか?

 

 

単色地形図のマッピングは

 1、水底・湖底の場合、水深が深くなるにつれて濃い色にする。
   色は何色か試して赤が見やすいので赤に決定。
 2、立体感を出すために斜度が高いほど黒にする。
   DEMデータからの作図に使っているエクセルでは赤色立体地図のように斜度の
   計算はできないので、「3Dグラフで出来る影は斜度が高いほど暗くなる」のを代用
   しました。

 

図1、単色立体地図のカラーマッピング(イメージ)

250w

 

  実際はトーン、コントラストの補正を行っているので、変化はリニアではありません。

 

 

下の4枚は実際に作ってみた単色立体地形図です。

 

図2、洞爺湖の単色立体地図

__5p400m002

 

 

図3、日本海溝の単色立体地図

5p20000004a

 

 

図4、富山深海長谷の単色立体地形図

_5p100002_003a

 

 

図5、日本周辺の海底・単色立体地形図

_003

 

 

出典:下記をもとにR1が作成。
図2:等深線データ・地理院地図(電子国土Web)
http://maps.gsi.go.jp/#13/42.600356/140.852623/&base=std&ls=std&disp=1&vs=c1j0l0u0t0z0r0f0
図3,4,5:海上保安庁 海洋情報部 500mメッシュ水深データ(J-EGG500)をもとにR1が作成。
http://jdoss1.jodc.go.jp/vpage/depth500_file_j.html

 

にほんブログ村 科学ブログ 地学・地球科学へ にほんブログ村 写真ブログ 立体写真へ

| | コメント (0) | トラックバック (0)

2017年6月 1日 (木)

西之島 3D立体海底地形図(マンボウⅡ 2015年6-7月)改訂版

                                   (西之島シリーズ目次 No.101~)

 前回作成した「西之島 3D海底地形図(マンボウⅡ 2015年6-7月)」は、等深線図を
積み木のように重ねたステップ状の3D海底地形図だったため、水深が不連続で見づらい
ものでした。
今回は、水深データの補間を行って連続した水深データから滑らかな面の3D海底地形図
を作成しました。
但し補間により等深線の細かい輪郭が失われていますが、地形を把握するには支障ない
と判断しています。
地上部分は、国土地理院DEM(2018/07/25 技術資料C1-No.463)を使用しています。

 

 

図1、西之島 3D立体海底地形図(マンボウⅡ 2015年6-7月)改訂版
    3D立体写真・交差法 (左クリックで拡大)

   水深は強調されて見えます。実際の水深は等深線カラーを参照ください。
   図の範囲は、東西=約4.46Km、南北=約4.46Km です。

Nishinosima_3d1__new

R1メモ
 カラーバンドのオレンジの部分は、目の錯覚なのか?浮き上がって見えます。
カラーバンドの配色は派手で見難いかもしれませんが、エクセルのデフォルトなので
ご勘弁を(^_^;)  (手動で変更できますが、なんせ数が多いもので・・・)

 

 

 下の図2は、西之島を横から見た図で、水平垂直比=約1:1 で書いています。
海底斜面の傾斜の度合いが把握できます。

図2、横から見た西之島  (左クリックで拡大)

Nishinosima_3d2__new

 

 

 西之島の3D海底地形図(鳥瞰図、鯨観図)です。
北から南視で始まって、3秒ごとに時計回りに10度ずつ回転します。

図3、西之島 3D立体海底地形図(マンボウⅡ 2015年6-7月)改訂版

 水平垂直比=約1:1で作成しているので、海底斜面の傾斜度合いが把握できます。

 

 

 

 

R1メモ

 図4の左側は、海図からトレースで得たオリジナルの等深線図(1600x1530px)で、
0~-150mは10m間隔で、-150~-200mは判別不能なため、-150m以降は50m間隔。
右側は、等深線図の間を補間して得た地形を10m間隔の等深線で描写したものです。
補間により、等深線図の細かな形状が丸まって喪失している度合いが解ります。
精度UPは今後の課題ですね(^_^;)

Nishinosima_hokansa

 

 

出典:下記をもとにR1が作成

海底部分の地形図データ
海上保安庁 西之島周辺の海底調査データの解析結果について
http://www1.kaiho.mlit.go.jp/KIKAKU/press/2015/H271020_nisinosima.pdf

陸上部分の地形図データ
国土地理院HP 西之島 技術資料 C1-No.463 2018/07/25
http://www.gsi.go.jp/gyoumu/gyoumu41000.html 

 

にほんブログ

村 科学ブログ 地学・地球科学へ にほんブログ村 写真ブログ 立体写真へ

| | コメント (0) | トラックバック (0)

2017年5月24日 (水)

西之島 3D海底地形図 (マンボウⅡ 2015年6-7月)

                                   (西之島シリーズ目次 No.101~)

 海上保安庁により2016年10月22日~11月10日に行われた西之島の水深調査による
海図がそろそろ出る頃かなと思っていた矢先に西之島の再噴火です。
西と南の海底まで流れ出した溶岩流は今も続いており、陸上及び海底地形も変わってしま
いました。
新しい海図(もう変わってしまいましたが)は発表されるのでしょうか?

 

 溶岩流の海底への流出状況を見るために現段階で最新の水深図である
「2015年6-7月にマンボウⅡにより行われた海底地形データ」
をもとに3D海底地形図を作成してみました。

 

 R1メモ
    マンボウⅡの複雑な海底地形図を目視でX-Y-Z座標に変換するには10m以下の
  サンプリングが必要で手作業では無理と諦めていたのですが、今回は海図から
  0~-150mは10m間隔、-150~-600mは50m間隔で トレースした等深線をX,Y=約3m
  間隔でサンプリングして得たコンター図を積み木のように重ねる方式で3Dデータ化
  しています。(4x4Kmを 1317x1317px でサンプリングしています)
  ただ、サンプリング処理はPhotoshopとExcelを使っているので、等深線間の補間は
  専用ソフトのようにできません。(専用ソフトは数十万円で手が出ない!)
  そのため繋ぎ目は段差がある見苦しいものになっていますが、水深 0から-150mまで
  は10m間隔なので何とか滑らかに見えるでしょうか?

 

図1、西之島 3D海底地形(交差法) 2015年6-7月   (左クリックで拡大)

   等深線図を積み木のように重ねたタイプの3D海底地形図です。
   等深線間の補間が今のところ出来ないためちょっと見にくいですが・・・

3d_003a100p_2

  西之島の輪郭は、観測当時の 2015/07/28 のものです。

 

 下の、図2~図5は 水平:垂直比を 約1:1にしています。
そのため、海底斜面の傾斜が把握できます。

 

図2、西之島 3D海底地形(鯨観図) 2015年6-7月  (左クリックで拡大)  
   ①南から北 ビュー

11_001_sn

 

 

図3、西之島 3D海底地形(鯨観図) 2015年6-7月  (左クリックで拡大) 
   ②西から東 ビュー

11_001_we

 

 

図4、西之島 3D海底地形(鯨観図) 2015年6-7月  (左クリックで拡大) 
   ③北から南 ビュー

11_001_ns

 東側の張り出たところの傾斜が一番急です。 
前回の噴火で一番溶岩流が海底へ供給された部分と思われ、溶岩流が海底に十分供給
されたときに斜面に溜まる溶岩の最大傾斜(限界角度)かな?

 

図5、西之島 3D海底地形(鯨観図) 2015年6-7月  (左クリックで拡大) 
   ④東から西 ビュー

11_001_ew

 

 

 今、LandBrowserからのLandsat8データが使えない状態なので再噴火後のデータが
ありません。
今回は、国土地理院のHPから2017/05/19のパンシャープン図をお借りしてどこまで
海側に広がっているのか確認してみました。

 

図6、西之島 2017/05/19 再噴火による溶岩流の海底への広がり  (左クリックで拡大)

   南側の溶岩流は、-50mラインまで広がっています。
  前回の噴火では、東側で-250mラインまで溶岩流が達しているのですが、
  南側は等深線の間隔が東側の約2倍傾斜が緩いので深場までは行っていない?

_002

 

 

出典:下記をもとにR1が作成

図1-図6
海上保安庁 西之島周辺の海底調査データの解析結果について
http://www1.kaiho.mlit.go.jp/KIKAKU/press/2015/H271020_nisinosima.pdf

図6
国土地理院HP 西之島 Landsat8 2017年5月9日
http://www.gsi.go.jp/kankyochiri/eodas_nishinoshima_IR_PS_2017-.html
GSI,Source of Landsat8 date: U.S.Geological Survey.

 

にほんブログ

村 科学ブログ 地学・地球科学へ にほんブログ村 写真ブログ 立体写真へ

| | コメント (0) | トラックバック (0)

2017年5月21日 (日)

西之島の地下はどうなっている?

                                   (西之島シリーズ目次 No.101~)

 西之島、最近天からの啓示が下りて来ないので、地から探ってみたの巻です(^_^;)

 西之島の地下がどうなっているのか知りたくて、伊豆・小笠原海溝の地下構造図(断面に
おけるP 波トモグラフィー図)を見てみると、

 

 

図1、伊豆・小笠原海溝の地下構造図(断面におけるP 波トモグラフィー図

Nishinosima_tika_1

 

図の説明
『図 3(右上).2015 年小笠原深発大地震の震央北側の 5 断面における P 波トモグラ
フィー。赤色から青色に遷移するにつれて P 波速度が増す。海溝から沈み込み、マントル
遷移層(深さ 410~670 km の黒線で囲まれた領域)に横たわるスラブが明瞭にみられる。
図 4(右下).伊豆・小笠原海溝南側の 4 断面における P 波トモグラフィー。断面 7(b)が
2015 年小笠原深発大地震の震源(☆)を通る。スラブはマントル遷移層を突き抜けて下部
マントルまで沈み込んでいる。

この結果、以下のことが明らかとなりました。
① 伊豆・小笠原海溝から沈み込んだ太平洋スラブは、地震波速度が顕著に大きい領域と
して明瞭にイメージングされた(高速度域、図 3~図 5 の青色部分)。その先端は北緯 28˚
付近で断裂しており、北側ではマントル遷移層(注3)内に横たわっているのに対し(図3)、
南側ではマントル遷移層を突き抜けてほぼ鉛直に沈み込み、下部マントルにまで達して
いる(図 4)。
② 2015 年小笠原深発大地震は、南側の鉛直に沈み込んだ太平洋スラブ内部の、深さ
667.2±0.5 km で発生した。またこの場所は、スラブと周囲のマントルとの東側の境界
付近である(図 5)。  (出典元よりここまで引用)』」

 

R1メモ
 なぜ、P波トモグラフィーからスラブ(青色部分)が解る?
『一般に固いものや温度の低いものほど地震波速度は速くなります
三次元地震波速度構造からプレートが見える、という話を聞いたことがありませんか?
日本海溝から日本列島の下に沈み込んでいる太平洋プレートは、温度の低い地表から、
高い地球の内部に沈み込んでいます。このため、プレートはまわりより温度が低く、地震波
速度が速い場所としてイメージすることができるのです。(下記より引用)』
地震調査研究推進本部 地震波速度 
http://www.jishin.go.jp/main/herpnews/series/2012/sep/yogo.htm

 

 

断面7を拡大したのが下の図2です。

Nishinosima_tika_2b

 

図1,2から
①伊豆海溝では、太平洋プレートがフィリピン海プレートの下に潜り込んでいて、伊豆諸島
の地下はフィリピン海プレート層である。
②西之島から小笠原海溝付近では、太平洋プレートが地下400Km付近で途切れ、潜り込
め無くなったスラブが西之島直下に屈曲して地表面近くまで盛り上がり西之島直下のフィリ
ピン海プレートは西側に押し出されているように見える※。(断面7)
   ※R1の推測であり、出典元に記載されているものではありません。
そのため西之島で噴出しているマグマが発生するのは伊豆諸島の火山帯のようにフィリピ
ン海プレート内ではなく、
    スラブ層の中で発生→スラブ層を上昇しながら成長→西之島から噴火

「西之島海底火山の噴出物は一般の火山には見られない大陸成分の安山岩が多く含ま
れていると報告されています」がこんな所も関係しているのでしょうか?
ここから先は、地学の知識のないR1にはネットで検索してみてもチンプンカンプンです(^_^;)

 

R1メモ
小笠原舟状海盆はなぜここにあるのか不思議に思っていたのだが、下から押し上げてき
たスラブが表層に表れて平坦な小笠原舟状海盆ができ、そこにあった小笠原諸島を東側
に押しやったのではないか?(なんて考えてみるのだが・・・)

 

 

 海底地形を見て何か解るかも?と、「伊豆・小笠原海溝周辺の3D海底地形・交差法」も
載せておきます。

図3、150 m グリッドDEM から作成した伊豆・小笠原海溝周辺の3D海底地形
    3D立体図・交差法 (左クリックで拡大)

Izuogasawara3d1

注意:水深(垂直比)は誇張されて見えています。
 1,小笠原海溝の最深部で、-9,780m
 2、緯度27度で、経度1度の長さは、99.26Km

 

 

図4、西之島付近の拡大 3D立体図・交差法 (左クリックで拡大)

Izuogasawara3d2

 

 

R1メモ
 下記の出典元には、もっと詳しい専門的な地形の解説や図があります。
もっと詳しく知りたい方は、是非一読ください。

画像の出典、文の引用:下記をもとにR1が作成。       

図1,2:東北大学大学院理学研究科 2015 年小笠原深発大地震を解剖するhttps://www.tohoku.ac.jp/japanese/newimg/pressimg/tohokuuniv-press20170314_02web.pdf
 
図1-4:海上保安庁海洋情報部研究報告第52 号 平成27 年3 月2 日
150 m グリッドDEM から作成した伊豆・小笠原海溝周辺の3D 海底地形http://www1.kaiho.mlit.go.jp/GIJUTSUKOKUSAI/KENKYU/report/article.html#rhr52

 

にほんブログ村 科学ブログ 地学・地球科

学へ

| | コメント (0) | トラックバック (0)

2017年4月19日 (水)

南西諸島海溝周辺の3D海底地形 (裸眼立体視・交差法)

 海洋情報部研究報告 第53号 平成28年, March, 2016「11.南西諸島海溝周辺の3D海底
地形」の150mDEMで作られたアナグリフ3D海底地形図を裸眼立体視・交差法に変換して
高解像度の海底地形図を作成しています。

 

 今回は「南西諸島海溝周辺の3D海底地形」で、下記の3種類・6図を作成しました。

 ①陰影図による、裸眼立体視・交差法
   図1、全体図(1300x730pix)
   図2、西側の拡大図(1300x1315pix)
   図3、東側の拡大図(1300x1315pix)

 ②海底地形の名称を入れた、裸眼立体視・交差法
   図4、全体図(1300x730pix)

 ③スクロール3Dによる、オリジナル画像と同じ解像度の、裸眼立体視・交差法ビデオ
   図5、陰影図による3Dビデオ(HD 1920x1080)
   図6、海底地形の名称を入れた3Dビデオ(HD 1920x1080)

  ※1、図5,6はHDフルサイズ(1920x1080)で見ると、オリジナル画像(2343x2262pix)と
      同じ解像度です。
  ※2、図1~4は、PCのモニター(1366x768)で見られるように横サイズを1300pixに
      縮小しています。
  ※3、各図とも、立体視したときの水深の見え方は10倍以上に誇張されています。
      実際の地形の傾斜はもっと緩やかなので誤解しない様に注意してください。 

 

各図の専門的な解説は、下記の研究報告(PDF)で見ることが出来ます。

海洋情報部研究報告 第53号 平成28年, March, 2016
11.南西諸島海溝周辺の3D海底地形
泉紀明,西澤あずさ,堀内大嗣,木戸ゆかり,後藤秀昭,中田高
(small版 2.6MB) 文を参照するだけならこちらが速いです。
http://www1.kaiho.mlit.go.jp/GIJUTSUKOKUSAI/KENKYU/report/rhr53/rhr53-TR11_small.pdf
(large版 98.3MB) 読み込みに時間が掛かります。
http://www1.kaiho.mlit.go.jp/GIJUTSUKOKUSAI/KENKYU/report/rhr53/rhr53-TR11.pdf

 

下の各図は、左クリックで拡大して見ることが出来ます。

 ①陰影図による、裸眼立体視・交差法

   図1、全体図(1300x730pix)

3d1300w_101c

 

 

   図2、西側の拡大図(1300x1315pix)

3d1300w_103cw

 

 

   図3、東側の拡大図(1300x1315pix)

3d1300w_103ce

 

 

 ②海底地形の名称を入れた、裸眼立体視・交差法

   図4、全体図(1300x800pix)

3d1300w_001

 

   ※4、図4は縮小サイズのため、地形名が小さすぎて判別できませんでした。
      下記の図6(ビデオ)をHDで見ると、地形名称を読み取ることが出来ます。

 

 

 ③スクロール3Dによる、オリジナル画像と同じ解像度の、裸眼立体視・交差法ビデオ

   図5、陰影図による3Dビデオ(HD 1920x1080)

 

 

 

   図6、海底地形の名称を入れた3Dビデオ(HD 1920x1080)

 

 

 

   ※5、ビデオはブログの仕様によりブログページ上では拡大してフルHD(1920x1080)で
      見ることが出来ません。
      ビデオの右下の「youtube.comで視聴する」をクリックしてYouTubeで直接見て
      下さい。
      (ブラウザーがIE11の場合はフルHD(1080p)で見ることができないので、Chrome
       などのフルHD(1080p)が再生できるブラウザーを使用してください)

 

今回使わせて頂いたデータです。

出典:図1~図6は下記をもとにR1が作成。

海洋情報部研究報告 第53号 平成28年, March, 2016
11.南西諸島海溝周辺の3D海底地形 図2,3
泉紀明,西澤あずさ,堀内大嗣,木戸ゆかり,後藤秀昭,中田高
http://www1.kaiho.mlit.go.jp/GIJUTSUKOKUSAI/KENKYU/report/rhr53/rhr53-TR11.pdf

 

にほんブログ村 科学ブログ 地学・地球科学へ にほんブログ村 写真ブログ 立体写真へ

| | コメント (0) | トラックバック (0)

2017年4月17日 (月)

千島海溝南西部周辺の3D海底地形(裸眼立体視・交差法)

 今まで作ってきた3D海底地形図は、海上保安庁・日本海洋データセンター(JODC)の
「日本周辺の500mメッシュ海底地形データ(J-EGG500)」をもとに作成していました。
個人(無料)では、J-EGG500以上の解像度の水深DEMデータは得られないのでもっと
高解像度の海底地形図を見ることや作ることが出来なかったのですが、
「海上保安庁海洋情報部研究報告」に150mDEMで作られたアナグリフ3D海底地形図が
掲載されています。
 今回はその150mDEMアナグリフ3D海底地形図から、裸眼立体視・交差法に変換して
高解像度の3D海底地形図を作成してみました。

 

 第一回目に作成した3D海底地形図は、「千島海溝南西部周辺の3D海底地形」です。

今回は下記の2種類・6図を作成しました。

 ①陰影図による、裸眼立体視・交差法
   図1、全体図(1300x800pix)
   図2、西側の拡大図(1300x1477pix)
   図3、東側の拡大図(1300x1477pix)

 ②等深線を入れた、裸眼立体視・交差法
   図4、全体図(1300x800pix)
   図5、西側の拡大図(1300x1477pix)
   図6、東側の拡大図(1300x1477pix)

 

R1メモ
 オリジナル画像は(4820x5760pix)なので図1の場合、約9000(4500x2)x5500 pixの交差法
画像を作ることが可能ですが自分のパソコン(1366x768pix)で見ることが出来ないので、
横サイズを1300pixに縮小しています。(編集はオリジナルサイズで行っています)
図4,5,6の等深線は図12(b)から抽出しており、左側(右ch)の等深線はオリジナルの
相似変形、右側の等深線(左ch)は不規則な変形(フィッテイング)による3D視差加工を
行っています。
そのため、正確な等深線は左側(右ch)、又はオリジナルの図12(b)を参照してください。

 

各図の専門的な解説は、下記の研究報告(PDF)で見ることが出来ます。

  海洋情報部研究報告 第54号 平成28年, March, 2017
  10.千島海溝南西部周辺の3D海底地形
  泉紀明,西澤あずさ,堀内大嗣,木戸ゆかり,後藤秀昭,中田高
  http://www1.kaiho.mlit.go.jp/GIJUTSUKOKUSAI/KENKYU/report/rhr54/rhr54-TR10.pdf

 

 

下の各図は、左クリックで拡大してみることが出来ます。
 ※拡大すると縦方向に長いので上下にスクロールして見て下さい。

 

 ①陰影図による、裸眼立体視・交差法

   図1、全体図(1300zx800pix)

Fig12a_tr201w1300_001off

 

 

   図2、西側の拡大図(1300x1477pix)

Fig12a_tr202bww

 

 

   図3、東側の拡大図(1300x1477pix)

Fig12a_tr202bwe

 

 

 ②等深線を入れた、裸眼立体視・交差法

   図4、全体図(1300zx800pix)

Fig12a_tr201w1300_001on

 

 

   図5、西側の拡大図(1300x1477pix)

Fig12a_tr202w

 

 

   図6、東側の拡大図(1300x1477pix)

Fig12a_tr202e

 

 やっぱり、高解像度の3D海底地形図は見ていて楽しいですね!
  ※私は新しいものを作る楽しさと見ているだけで満足しています・・・
     ほかに使い道が無いから(^_^;)

 

R1メモ
 解像度が従来の500mから150mになると、データ数が(500/150)^2=11.1 倍になります。
今回は画像変換処理だけなので、PhotoshopCS6だけで作成していますが、
もし150mDEM水深データを得られても、i7-2670QMノートパソコンとExcel2010では処理で
きないだろうなー・・・

 

今回使わせて頂いたデータです。

出典:下記をもとにR1が作成。
海洋情報部研究報告 第54号 平成28年, March, 2017
10.千島海溝南西部周辺の3D海底地形 図12(a),(b)
泉紀明,西澤あずさ,堀内大嗣,木戸ゆかり,後藤秀昭,中田高
http://www1.kaiho.mlit.go.jp/GIJUTSUKOKUSAI/KENKYU/report/rhr54/rhr54-TR10.pdf

 

にほんブログ村 写真ブログ 立体写真へ にほんブログ村 写真ブログ 水中写真へ

| | コメント (0) | トラックバック (0)

2016年12月 7日 (水)

3D海底地形図の作り方

 3D海底地形図の作り方の質問があったので、作り方の概要を記します。
私の方法は、データごとに変換等のパラメーターが変わるので「一発で簡単」にできる
方法ではありません。
全部詳しく書くと本1冊になってしまうので概要のみ書きます。
あとは試行錯誤で試してみてください。

1、JODCから、「500mメッシュ水深データ」をダウンロード。

http://jdoss1.jodc.go.jp/vpage/depth500_file_j.html

2、Excel でデータ(TXT)を読み込む。

•データフォーマットの例
種別(0または1)、緯度(単位:度)、経度(単位:度)、水深(単位:m)

1 33.00001 131.9725 31
0 33.00002 135.07507 2081
1 33.00003 132.11189 75
0 33.00003 134.60364 285
0 33.00004 134.25542 700
1 33.00006 132.25662 97
0 33.00006 133.48389 420
0 33.00006 133.96611 960
0 33.00006 135.08041 2071
1 33.00007 133.2749 132
0 33.00008 132.40671 87
0 33.00009 134.60901 294

  種別は必要ないので削除し、
  「経度、緯度、水深」の1次元ファイルにします。

3、緯度・経度・水深データを直交座標に変換

「500mメッシュ水深データ」は経緯度に沿ったメッシュデータでないため、
経度・緯度のデータが直行していません。
そのままではExcelで読み込むことが出来ないので、直行したXYZの2次元配列に
座標変換する。

座標変換は、下記のフリーソフトを使わせていただいています。

Excel 緯経-XY変換プログラム
http://www.vector.co.jp/soft/winnt/business/se490718.html

「500mメッシュ水深データ」をExcelの散布図でプロットすると、緯度・経度が
直行していないのが解かります。

  図1、変換前のデータ並び(イメージ)

_001_2

変換はExcelの散布図で確認しながらパラメータを調整します。

  図2、変換後のデータ並び(イメージ)

_002

直行に変換後、データの重複を除いておきます。

4、緯度・経度・水深の1次元配列を2次元配列に変換。

直行変換後の1次元データ(緯度、経度、水深)をExcelの3D-等高線・等高線グラフで
使用できるように、X=緯度、Y=経度、Z=水深の2次元配列に変換します。

例:データの並び

    →緯度
  ↓ 0 0 0 38 65 73 73 71 ←水深
  経 0 0 0 54 65 69 72 74
  度 0 0 20 58 66 70 70 70
    0 12 20 51 65 69 70 66
    0 0 27 49 63 65 66 66
    0 20 20 50 60 63 63 63
    0 20 20 51 59 60 60 60
    0 10 20 52 56 58 60 59
    0 20 20 44 56 56 58 58
    0 20 20 49 53 54 57 57
    0 20 42 46 51 53 56 55
    0 20 42 47 50 53 54 52
    0 34 46 45 49 52 52 52

変換方法は下記を参照してください。

『X,Y,Zの並び替え。』(超初心者)
http://www.excel.studio-kazu.jp/kw/20040118220428.html

端部や陸部などのデータは含まれていないため、緯度、経度に対する水深データの数が
一定では無く、INDEX関数等は使えません。

※北海道の海底地形図のデータ(緯度、経度、水深)は約100万行になります。
100万行を一括で変換すると、Core-i7-2670QM 8GB のノートパソコンで約13時間かかります。
データを分割して変換すると分割数に反比例して時間短縮できます。

5、Excelで2次元配列の水深データから、3D-等高線・等高線グラフを作成。

3Dプリンターで使う場合は、Excelデータを3Dプリンター用に変換してください。
(私は、3Dプリンターを使ったことが無いので詳細は解りません)

6、グラフの編集

Excelで書いた3Dグラフを写真編集ソフトなどで編集・合成・文字入れ等を行います。

| | コメント (0) | トラックバック (0)

2015年10月22日 (木)

西之島 「マンボウⅡ」 海底地形図 2015年6月~7月

                                          (西之島シリーズ目次)

 海上保安庁のHPに、無人測量船「マンボウⅡ」による海底地形図(2015/06~07)が
掲載されました。
今回は、この海底地形図(2015/06-07)と、西之島海底地形図(2015/02/23)を比較して
見ました。

 

 

図1、西之島・海底地形の変化~(2015/02/23)と(2015/06-07)

   2015/02/23から2015/06-07に変わっていく様子をアニメーションGIFにしてみました。

Nisinosima_20150223_201507

 

 

図2、西之島・海底地形図 2015/02/23 と 2015/06-07 の水深変化 (左クリックで拡大)

    水深の変化が大きいと思われる、東・南の2カ所で比較してみました。
   思ったほど、海底に流出した溶岩が遠くまで堆積していないことが分かりました。
      もしかすると、海底に流れ込んだ溶岩は脆くてすぐに浸食されて細かな石~砂に砕け
   て水深変化にほとんど差が無いくらい薄く裾野に拡散しているのかもしれませんね?

Nisinosima_201507_henka

 

 

図3、西之島 海底地形図 2015/02/23 と 2015/06-07 水深-100mラインの変化

   東から南の海底は溶岩流の堆積で浅くなっていますが、北から西にかけて海底の
  斜面の谷部の水深が深くなっている所があります?
  明確に拾えた-100mの等深線で、浅くなった部分を青、深くなった部分を赤で着色
  してあります。
  噴火による地面の揺れ?で谷部の緩い堆積物がふるい落とされたからでしょうか?
  それとも、スキャンの精度が上がった?
  ※図1のアニメーションGIFで変化した部分を見るとよく分かります。

Nisinosima_suisinhenka

 

 

図4、西之島・海底地形(カラー) 2015年6月~7月 (左クリックで、1600x1600pxに拡大)

   細部の等深線が見えるように、拡大・色調してあります。

Nisinosima_201507_manbo_bath_c

 

 

図5、西之島・海底地形(単色) 2015年6月~7月 (左クリックで、1600x1600pxに拡大)

   3D海底地形図を作る前処理として、単色に加工してあります。
   でも細部の地形の複雑さを見て、水深マップの読み取りは手ごわそうなので保留(^_^;)
   次回の海底地形調査が行われるまでは、この海底地形図がブログの基準となります。

Nisinosima_201507_manbo_bath_b

 

 

図6、西之島周囲の海底地形  (左クリックで拡大)

   今回公開された西之島の海底地形図(2015/06-07)の中央の濃い部分の外側の
    省略された空白部分を復元してみました。

Manbo_bath_syuui_tikei

 

 

出典:海上保安庁HPの図をもとに「R1」が作成しました。
http://www1.kaiho.mlit.go.jp/GIJUTSUKOKUSAI/kaiikiDB/kaiyo18-2.htm
西之島海底地形図2015/02/23:nisinosc20150223.jpg
西之島海底地形図2015/06-07:manbo_bath.png

 

にほんブログ村 科学ブログ 地学・地球科

学へ

| | コメント (0) | トラックバック (0)

2015年2月 7日 (土)

西之島海底火山 500mメッシュ水深データによる3D海底地形図

                                                           (西之島シリーズ目次) (海底地形図の一覧)

 

 海面の上に見える部分だけが西之島じゃない!
と言うことで、海面下の姿を知るために3D海底地形図を作ってみました。

今回は、気象庁のHPに掲載されている西之島の海底地形図(※1)をもとに
500mメッシュ水深データを読み取り、3D海底地形図を作成してみました。

噴火で流れ出て海の中に堆積している溶岩は、どのくらいまで広がっているんでしょうね?

 

 

①西之島海底火山 500mメッシュ水深データによる3D海底地形図(交差法)(図1)

 西之島は白い部分で、2015/01/21の想像図を書き込んでいます。

             3D立体図・交差法 (左クリックで拡大)

Nisinosima_3d_500m

 

  海底火山の山頂付近(-200m~西之島の陸上部分)の詳細な3D地形図は、
 3Dで見る、西之島(2014/12/04)と周囲の海底地形図(1992)(西之島シリーズ4)
 で見ることが出来ます。

 

 

②西之島海底火山の3D海底地形図(陸は鳥瞰図? 海面下は鯨観図?)

  西之島海底火山を4方向から見た3D海底地形図です。

  1)上側の図は、水深(Z軸)の倍率を約1倍(等倍)で描写しています。
   火山の斜面は頭で思い描いていたのとは異なり、想像以上になだらかで、
   図の範囲の東西30Km四方に対して、最大水深は約-2700mです。
   1倍だと、地形の起伏がよく分かりません。
  2)下側の図は、水深方向を約3倍で描いています。
   見た目に楽しい3D海底地形図はこっちですね。(^_^;)
  3)倍率はできた図の縦横を測りながらパラメーターを合わせているのでおよその値です。

 

1、北が上の3D(図2)  (左クリックで拡大)

_15__n

 

2、東が上の3D(図3)  (左クリックで拡大)

_15__e

 

3、南が上の3D(図4)  (左クリックで拡大)

_15__s

 

4、西が上の3D(図5)  (左クリックで拡大)

_15__w

図5

 

 

③西之島海底火山の3D海底地形図(動画 図6)

  5秒ごとに10度回転していきます。
  水深方向の倍率は約2倍で描写しています。このくらいが見やすいようです。

 

 

 

 

今回、BGMは「フォトストリー3の自動作曲」を使っています。
たまに音が外れるのも愛嬌ですね(^_^;)

 

 

③西之島500mメッシュ水深データの精度(図7) (左クリックで拡大)

  今回は西之島を中心に、30Km×30Kmの範囲をサンプリングしています。
  500mメッシュでは、やはり細かい部分が欠落していますが、
  サンプリング時間対精度のバランスを考えるとこんなもんでしょうか(^_^;)
  オリジナルの海底地形図を再現するにはどのくらい細かいメッシュが必要なんでしょうね!

500

 

(※1)今回使用させていただいたオリジナルの海底地形図の出典

 気象庁HPの西之島の海底地形図
「70.西之島 Nishinoshima - 気象庁」の図70-1 
http://www.data.jma.go.jp/svd/vois/data/tokyo/STOCK/souran/main/70_Nishinoshima.pdf

 

にほんブログ村 科学ブログ 地学・地球科学へ にほんブログ村 写真ブログ 立体写真へ

| | コメント (0) | トラックバック (0)

より以前の記事一覧