ASTER(Terra衛星)の近赤外で見た、夜の東京(2015/02/01 21:48:35)

 ASTERの近赤外(TIR)で、夜の東京がどのように見えるのか試してみました。
画像は雲のほぼ無い日として、2015/02/01 21:48:35 を選定。
使用した近赤外の波長は疑似カラーを得るために３波長を使用しています。
　RGB割り当て（カラー化に使用したバンドと組み合わせに特に意味はありません）
　　　R(赤)＝band10 熱赤外 8125nm-8475nm
　　　G(緑)＝band12 熱赤外 8925nm-9275nm
　　　B(青)＝band14 熱赤外 10950nm-11650nm

こんな画像が得られました。

ASTER(Terra衛星)の近赤外で見た、夜の東京(2015/02/01 21:48:35)

　RGB割り当てに意味はないのですが、山がちょうど緑色になって、カラー写真らしく
見えます(^^;
画像の季節は冬なので、陸地より河川や東京湾の水温の方が高い（明るい）。
（明るい＝温度高い、暗い＝温度低い）

ASTER 熱赤外（TIR）仕様

波長
　band10 熱赤外 8125nm-8475nm
　band11 熱赤外 8475nm-8825nm
　band12 熱赤外 8925nm-9275nm
　band13 熱赤外 10250nm-10950nm
　band14 熱赤外 10950nm-11650nm

分解能：90m
観測幅：60km
センサ1画素あたりの情報量：12bits

画像の出典：下記をもとにR1が作成。
国立研究開発法人 産業技術総合研究所　LandBrowser
https://gsrt.digiarc.aist.go.jp/landbrowser/index.html
“Citation: ASTER-VA image courtesy NASA/METI/AIST/Japan Spacesystems, and
U.S./Japan ASTER Science Team.”

西之島 2017-09-17 T12:34:51Z Landsat8

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

  島内の最高温度は、25.0℃　(landbrowser B10 より)でした。
このまま順調(^_^;)に冷えていけば、温度観測も不要になりますね！

図１、西之島　2017-09-17 T12:34:51Z Landsat8　B10で見る３D熱分布

　　　最大温度部は再噴火時の溶岩噴出位置（火砕丘裾野の西北）で、25.0℃。
　　溶岩が流出してできた、西側・南側の溶岩原は温度がさらに低下しています。　　　　
　　西之島付近の海面水温は、約28.5℃(2017/09/17 気象庁HPより)でした。
　　（海水温の方が島内温度より高い？　海水と地面の放射率の違いでしょうか？？？）

R1メモ
　　　昼間撮影時のB10では、島内（地面）の温度が海水面より高く見えています。
　　これは、地面が太陽光の赤外線を反射するのと太陽熱で温められていることが
　　原因で、夜間撮影時は太陽光の赤外線反射がなく地面も放射で冷えていることで
　　海水面と(溶岩の影響のない)地面の温度が逆転していると思われます。

図２、西之島　2017-09-17 T12:34:51Z Landsat8　B7で見る３D熱分布

　　　今回もローレベルギリギリの輝度を無理やり高感度現像しています。
　　Lレベル(0)は西之島島内以外のレベルがすべてゼロになるように設定しています。
　　B7の輝度温度観測は約170-310℃(R1調べ)としていますが、下限は参考にしたグラフ
　　の下限値を推定値としているので、もっと低い温度も観測できているのかな？
　　B7の高温部位置は溶岩の噴出点や、溶岩トンネル部のコブなどで溶岩が多く溜まって
　　いて冷えるのに時間がかかっている位置の残熱でしょうか？

出典：下記のデータをもとにR1が作成。

図１，２
"The source data were downloaded from AIST's LandBrowser,
(http://landbrowser.geogrid.org/landbrowser/index.html).
Landsat8 data courtesy of the U.S. Geological Survey."

西之島 2017-09-14 T01:05:57Z Landsat8

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

  西之島に高温部は見られなくなってしまいました。
島内の最高温度は火口の周囲で、35.7℃ (landbrowserより)でした。

図１、西之島　2017-09-14 T01:05:57Z Landsat8

図２、西之島　2017-09-14 T01:05:57Z Landsat8　B10で見る３D熱分布

　　　西之島付近の海面温度は、約28.5℃(2017/09/13 気象庁HPより)でした。

ここからは、
「西之島の火山活動解説資料（平成29 年８月）」
気象庁地震火山部　火山監視・警報センター
の資料で、海上保安庁により8/24に撮影された西之島の資料になります。

図３ 西之島 熱赤外画像

　ランドサット８のB10と、ほぼ同じパターンです。

図４ 西之島 ひまわり８号の観測による西之島付近の輝度温度の変化
（輝度温度は中心波長3.9μm 帯による観測）

　　西之島の地表温度は、７/30からほぼ海面水温と同じレベルに下がっています。

図５ 西之島 島全体の空中写真と海岸線の変遷（８月24 日 海上保安庁撮影）

　　西之島の面積は、　2.96km２　（赤枠）になりました。

出典：下記のデータをもとにR1が作成。

図１，２
"The source data were downloaded from AIST's LandBrowser,
(http://landbrowser.geogrid.org/landbrowser/index.html).
Landsat8 data courtesy of the U.S. Geological Survey."

図３，４，５
西之島の火山活動解説資料（平成29 年８月）
気象庁地震火山部　火山監視・警報センター
http://www.data.jma.go.jp/svd/vois/data/tokyo/STOCK/monthly_v-act_doc/tokyo/17m08/326_17m08.pdf

西之島 2017年8月 擬似３D立体写真・交差法

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

　現在、民間人が入手できる新しい西之島の画像は産総研さんの、Landsat8とASTERの
衛星画像だけになりました。
再噴火が終り（かもしれない）、もう地形変化も無いだろうということで、Landsat8とASTER
画像の視差を利用して、擬似的な３D立体写真を作ってみました。
立体感は僅かなので、立体感の増幅は脳内で根性と妄想で！　(^_^;)

図１、西之島　擬似３D立体写真・交差法　(左クリックで、930x570pixに拡大)

R1メモ
　　Landsat8の画像は、2017-08-13 T01:05:53Z、グレーB8、カラーRGB=B4,3,2のPAN
　ASTERの画像は、2017-08-21 T01:23:51Z、グレーvnir3+2+1、カラー及び海域部分は
　Landsat8のPANを合成。
　各画像は、サイズx3倍、-12.62度回転、諧調・コントラスト・アンシャープマスク処理を
　しています。
　ASTER画像は、3chとも解像度15mでlandsat8のB8のみ解像度15mを上回っているので
　すが、分解能はASTERが8bit、Landsat8は12bitなのでダイナミックレンジやノイズで劣
　り、見た目はLandsat8の方が綺麗に見えます。
　打ち上げ（製作時期）がASTER 1999-12-18、Landsat8 2013-02-11　とASTERが14年前
　の技術で作られているので性能が劣るのはどうしようもありませんが、良く持っている
　ものだと逆に感心します。　

図２、西之島　擬似３D立体写真・交差法　(左クリックで、1300x797pixに拡大)

　　　図１を後加工でノートパソコンでいっぱいに見られるように拡大した図です。

　中央火口が雲で覆われて見えない写真が続く（涙
　中央火口が見える写真がUPされたら、改めて作りたい。　火砕丘の姿が見たい！！！

出典：下記のデータをもとにR1が作成。

"The source data were downloaded from AIST's LandBrowser,
(http://landbrowser.geogrid.org/landbrowser/index.html).
Landsat8 data courtesy of the U.S. Geological Survey."

“Citation: ASTER-VA image courtesy
NASA/METI/AIST/Japan Spacesystems, and
U.S./Japan ASTER Science Team.”
http://landbrowser.geogrid.org/landbrowser/index.html

西之島 2017-08-16 T12:34:46Z Landsat8

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

　今回の西之島の撮影は、残念なことに雲に覆われてしまい、熱反応はバンド７に弱い
感が有るだけでした。
まだ、高温部観測のバンド７（約 170～310℃）に輝点が見られるので、噴火活動が完全に
は休止してはいないと思いますが、最近のひまわり8号の夜間画像では高温部を示す黒い
輝点があまり見られなくなっているので、やはり火山活動は徐々に低下してきているので
しょうか？

　　B7の高温を示す輝度は微弱で、今回も高感度現像で何とか見られるレベルです。
　高温部の分布は広範囲に点在していて、ちょっとおかしい？（雲でムラになった？）
　そして火口部は温度が低く、火砕丘の側面下部に高温部があります。
　溶岩トンネルの出口が塞がって、溶岩トンネルの脆い所や地殻の弱い所から噴き出して
　いるような感じを受けます。
　次回の観測では雲の影響がない状態で推移を見たいものです。

図１、西之島　2017-08-16 T12:34:46Z　バンド7(解像度30m)で見る３D熱分布

　西之島の火山活動のレベル変化を見るのには、レベルを揃えた高温部観測（約 170～
310℃）バンド7の輝度温度の変化を見ることが一つの目安となります。
図２は最近の、夜間観測されたバンド7　のレベル変化を、ヒストグラムで表したものです。
2017-06-29-T12 から 2017-07-24-T12 （雲の影響の少ない日を選んでいます）の間は
高感度現像しなくても高温部が判別できる輝度がありましたが、今回の2017-08-16-T12
は雲に覆われているとはいえ、微弱な輝度でした。
雲の影響を考えても、高温部分の低さ・少なさは、火山活動が低下しているのでしょうか？
次回に雲の影響のないB7が得られたら、ヒストグラムの比較で判別できると思います。

図２、ランドサット８のバンド７で見る、西之島の高温部とヒストグラム

　
画像の出典：下記よりダウンロードした画像をもとにR1が作成。

図１，２
"The source data were downloaded from AIST's LandBrowser,
(http://landbrowser.geogrid.org/landbrowser/index.html).
Landsat8 data courtesy of the U.S. Geological Survey."

西之島 2017-08-13 T01:05:53Z Landsat8

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

　久しぶりに雲のない西之島（図１）が撮影できましたが・・・
西之島の再噴火が終了したのか？、最大温度が35℃に下がりました。
B10の温度分布（図２）で見ると、中央火砕丘の周囲と西側に拡大した部分に温度の高い
部分が見られるだけです。
噴火口は高温部分が無くなりました。
気象庁のひまわり8号による温度観測（図３）によると、再噴火後の西之島の温度は下がっ
てきていて、７月末の温度は周囲の海水温と同じ２７℃台まで下がっていました。
ランドサット８の観測は１６日間隔（昼１回、夜２回）で短時間の雲で観測できないこともあ
り、ひまわり８号による１０分間隔の温度観測によるN数の多いデータは、西之島の元気度
を測る有効な手段でした。

西之島、油断させておいて、再々噴火があるのか(^_^;)

図１、西之島　2017-08-13 T01:05:53Z　Landsat8　パンシャープン画像

　　　溶岩の流れた跡や溶岩トンネルなどの起伏の陰影が見られなくなっています？
　　北側の海岸近くには起伏の陰影が見られるので、日差しの高さによるものでは無い？
　　もしかして、火山灰？などが大量に噴出して起伏を埋めてしまったのでしょうか？
　　そして、更に台風５号の強風で火山灰が散ったか？
　　噴火口の形が少し歪になっているようですが、噴煙or雲と影ではっきりわかりません。
　　観測できない間に大きな噴火があったのでしょうか？
　　図２で見ると、陰影がなくなった部分の温度が北側に比べて少し高いようです。

追加画像　図１a
　　　　上の画像は少しのっぺりとしているのでメリハリをつけてみました。
　　　こっちの方が地形は見易いようです。（UPした後でやり方が分かったので(^_^;)

図２、西之島　2017-08-13 T01:05:53Z　バンド10(解像度100m)で見る熱分布

　　　温度の高い部分は火砕丘裾の北東にありますが、35℃と地熱程度の暖かさで、
　　溶岩流などの高温部は見られなくなりました。
　　バンド7の高温部観測では、高温部が見られなくなりました。

　R1メモ
　　最近、LandBrowserの温度表示カラーが変わりました。
　最高温度カラーが、赤から白色に変わった（黒体放射の色？）のですが、
　白色だと目の分解能が落ちるのか？最高温部が判別しにくくなりました。
　今回は、旧タイプの温度カラーにしています。赤が見やすいです(^_^;)

図３、西之島　ひまわり８号の観測による西之島付近の輝度温度の変化

　　右肩下がりに温度が低下していますが、８月の報告ではどうなっているでしょうか。

R1メモ
　ひまわり８号はあまり宣伝？してませんが、温度も分かるんです。
海水温度（バンド14,15）や今回の高温観測（バンド7）が出来ます。
バンド7で、種子島から発射されるHⅡロケットの噴射熱なんかも見えるんですよ。

ひまわり8号で見る、H-IIA・H-IIBロケットの打ち上げ
http://r1rawd.cocolog-nifty.com/blog/2016/10/8h-iiah-iib-cc7.html

ひまわり8号で見るひまわり9号の打ち上げ　2016/11/02　15:20
http://r1rawd.cocolog-nifty.com/blog/2016/11/89201611021520-.html

図４、西之島　2017-08-13　の面積　（R1調べ）

　　赤枠の輪郭で求めた面積 ＝ ２．９３ Ｋ㎡

画像の出典：下記よりダウンロードした画像をもとにR1が作成。

図１，２，４：
"The source data were downloaded from AIST's LandBrowser,
(http://landbrowser.geogrid.org/landbrowser/index.html).
Landsat8 data courtesy of the U.S. Geological Survey."

図３：
西之島の火山活動解説資料（平成 29 年７月） 気象庁 地震火山部 火山監視・警報センター
http://www.data.jma.go.jp/svd/vois/data/tokyo/STOCK/monthly_v-act_doc/tokyo/17m07/326_17m07.pdf

ランドサット8で西之島はどこまで見える？

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

　西之島の火山活動を、LandBrowser(AIST)の「地球観測衛星ランドサット８」の無料画像
（ここ大事(^_^;)）で楽しませて頂いています。
ブログにもLandsat8の画像を加工してUPしていますが、どこまで地形の詳細部分が見えて
いるのだろう？
数値的には、パンシャープン画像で15m/pixの解像度があるのは知っていますが、厚い
大気の層を通して撮影された生の画像の解像度・諧調は感覚的にはピンと来ません。

そこで下記の3種類の西之島の画像で、どこまで細かく見えているか比較してみました。

　図１：ランドサット８　（2016/07/25）　パンシャープン画像（グレー：B8,RGB=B4,B3,B2)
　図２：海上保安庁・航空機（MA725みずなぎ）による空中写真　（2016/08/18）
　図３：国土地理院・無人航空機によるオルソモザイク画像　（2016/07/25）　

　※1：比較した画像は、再噴火前の地形の変化が無い期間で雲の無い日としました。
　※2：図１はオリジナルサイズを3倍に拡大してシャープネス等の加工をしたものです。
　　　　グレー：B8(15m/pix),RGB=B4,B3,B2(30m/pix)　（x3倍で見かけ　5m/pix)
　※3：図２、３は、図１の大きさと等価になるように解像度を約 5m/pixに縮小しています。
　　　（図２オリジナルPDF解像度＝約2.79m/pix、図３オリジナル解像度＝80cm/pix）

ランドサット８で西之島はどこまで見える？　　　(左クリックで拡大)

結果は

　ランドサット８の画像は、解像度はうんと低いが、海上保安庁の空中写真の地形濃淡は
再現している。
この画質で（天気が良ければ）16日間隔で西之島が観測できるならオーキードーキー。
　おっと、雲があっても見られる熱画像も忘れちゃいけない(^_^;)　

１、図１ランドサット８の画像は、趣味で見る範囲なら粗いながらも地形の特徴は判別でき
　　ると思います。
２、図１ランドサット8と図２空中写真は、地形の濃淡が同じ傾向に見えますが、図３オルソ
　　モザイク画像は図２空中写真の地形の濃淡とも異なり部分的に違う地形に見えます。
　　図１は10時。図２は影から正午前後に撮影されたと思われますが、図３は火砕丘の
　　東に影があるので午後遅く撮影されたと思われ、地形の影が東に出来たためこのよう
　　な違いになったものと思われます。
　　（図３は複数の写真を画像処理でつないだもので、諧調の平準化？と視差を補正した
　　　オルソモザイク画像なのも一因か？）
３、図１、図２、図３を重ねてみると微妙に地形がずれている。
　　（図１と２、図２と３、図１と３で立体視してみると、ずれている部分が凸凹に見えます）
　　図３は国土地理院データなので基準となるものです。（のはず）
　　位置ずれは、図１は補正の座標系が異なっているのか？、図２はオルソ補正無のため
　　なのかはわからない？

画像の出典：下記よりダウンロードした画像をもとにR1が作成。

図１
"The source data were downloaded from AIST's LandBrowser,
(http://landbrowser.geogrid.org/landbrowser/index.html).
Landsat8 data courtesy of the U.S. Geological Survey."

図２
海上保安庁　西之島の火山活動の状況（８月１８日観測）
http://www1.kaiho.mlit.go.jp/KIKAKU/press/2016/20160824.pdf

図３
国土地理院　西之島HP　　技術資料C1-No.463
http://www.gsi.go.jp/gyoumu/gyoumu41000.html

参考資料：
無人航空機による西之島空中写真の撮影とその分析
http://www.gsi.go.jp/common/000094707.pdf

西之島 2017-07-31 T12:34:40Z Landsat8

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

　台風5号の雲で西之島上空は覆われて、綺麗な熱画像は見せてもらえませんでした。
溶岩流の高温部らしき部分が、B7で辛うじて見える程度でした。

　図１は、西之島が台風5号の雲で覆われて、辛うじて見えたバンド７を高感度現像した
ものです。

　雲の影響でレベルが低いノイズ交じりの信号なので断定はできないのですが

１、前回までは溶岩トンネル化して高温部が見えなかった西側に溶岩流を供給している
　　火口北西の噴出孔と思われる位置に高温反応があります。
　　溶岩流が露出するようになったのでしょうか？

２、西側の溶岩トンネルを抜けて噴出している溶岩の温度が上がっているように見えます。
　　（雲を通しても明るいので、新しい冷えていない溶岩流が増しているか？）

３、中央火口には高温部が無いが、北東方向に弱い高温部が出来ている。

　　　真相は、台風5号が消えるまで（1週間以上か？）海保さんも観測に行けないので、
　　次回Landsat8の観測待ちです。

図１、西之島　2017-07-31 T12:34:40Z　バンド7(解像度30m)で見る熱分布

画像の出典：下記よりダウンロードした画像をもとにR1が作成。

"The source data were downloaded from AIST's LandBrowser,
(http://landbrowser.geogrid.org/landbrowser/index.html). Landsat8 data courtesy of the U.S. Geological Survey."

西之島 2017-07-28 T01:05:47Z Landsat8 3D熱分布

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

　前回は時間が無くて記事にしたのは、パンシャープン画像と輪郭（推測）だけでした。
今回は不足していた、B10,B7,B6　の３D熱画像です。

　１、　中央火口部は低温のB10では熱量は有るのですが、B7,B6で露出した溶岩流などを
　　　示す、中～高温部のホットスポットが弱くなっています。
　　　西側の拡大部も、前回(2017-07-24 T12:28:26Z)よりも、B7,B6の最大温度が下がって
　　　います。
　　　中央噴火口・西側拡大部とも、噴火の勢いが衰えてきているのでしょうか？
　　　（日単位の周期の変動があるかもしれませんが、Landsat8では解りません）

　　　R1メモ
　　　　気象庁で発表している、ひまわり8号のバンド7観測で見る輝度温度の変化
　　　　「図４　西之島 ひまわり８号の観測による西之島付近の輝度温度の変化」
　　　　西之島の火山活動解説資料（平成29 年６月）　　　　http://www.data.jma.go.jp/svd/vois/data/tokyo/STOCK/monthly_v-act_doc/tokyo/17m06/326_17m06.pdf
　　　　で、西之島の噴火活動の変動を見ることが出来ます。（月1回更新？）
　　　　6月末までのデータでは、少し輝度温度が下がっているようですが、ひまわり8号の
　　　　バンド７の観測波長は 3.9㎛ で、ランドサット８に同じ波長帯がない（landsat8の
　　　　バンド７は 2.1～2.3㎛）ため、単純に比較できないとは思うのですが？

　２、　B7で、噴火口裾野の南東に弱いホットスポットが見られます。
　　　少し前に見られた側面の噴火口から再噴出でしょうか？

　３、　拡大している西側の海岸線沿いには、新しくて冷えていない溶岩流噴出のホット
　　　スポットが見えます。
　　　溶岩流噴出は続いているようですが、西側拡大部は水深が急に深くなる部分の
　　　ため、面積拡大には手こずっているようです。
　　　正確な海岸線は、次回の昼間撮影時に晴れることを期待しましょう(^_^;)

　　R1メモ
　　　各バンドで観測できる温度値（R1調べで参考値となります）

　　　　バンド５（超高温域）　約 600～900℃
　　　　バンド６（高温域）　　約 290～480℃
　　　　バンド７（中温域）　　約 170～310℃
　　　　バンド10（低温域）　　約 マイナス数十度～140℃
　　　　バンド11（低温域）　　約 マイナス数十度～150℃、

図１、西之島　2017-07-28 T01:05:47Z　Landsat8　パンシャープン　(左クリックで拡大)

　　　※前回記事と同じものを最掲載しておきます。
　　　　　雲の影で隠れた西側拡大部を判別をするために、明るく現像しています。

図２、西之島　2017-07-28 T01:05:47Z　バンド10(解像度100m)で見る３D熱分布

図３、西之島　2017-07-28 T01:05:47Z　バンド7(解像度30m)で見る３D熱分布

図３、西之島　2017-07-28 T01:05:47Z　バンド6(解像度30m)で見る３D熱分布

R1メモ
　図3,4のB7,B6画像は、背景ノイズ（太陽の反射・輻射等）を除くために、B5画像を減算処理しています。

　
画像の出典：下記よりダウンロードした画像をもとにR1が作成。

"The source data were downloaded from AIST's LandBrowser,
(http://landbrowser.geogrid.org/landbrowser/index.html). Landsat8 data courtesy of the U.S. Geological Survey."

西之島 2017-07-28 T01:05:47Z Landsat8

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

　一番見たい西側の拡大部が雲の影に入ってはっきり見えないコンディション(涙
西側拡大部の輪郭（推定）を赤で入れてみました。
中央の噴火口は輪郭が綺麗な円形になっていますね！

　※ 明日はダイビングなのでもう寝る時間です。温度分布等は後日になります(^_^;)

図１、西之島　2017-07-28 T01:05:47Z　Landsat8　3D立体写真・交差法　(左クリックで拡大)

　
画像の出典：下記よりダウンロードした画像をもとにR1が作成。

"The source data were downloaded from AIST's LandBrowser,
(http://landbrowser.geogrid.org/landbrowser/index.html). Landsat8 data courtesy of the U.S. Geological Survey."