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農林水産業

農林水産業は、生命を支える「食」と、安心して暮らせる「環境」に直結する重要な分野です。少子高齢化のなかで、農地・森林・海域の効率的な管理が重要となっています。
衛星データは、土地の状況を、航空機やドローンより広範囲で把握し、整備・更新をしていくことができます。また、衛星センサによっては、土地の地表温や乾燥度、海においては海面温度等が計測できることから、農作物のでき具合等も把握でき、農林水産業の収益向上にも繋がります(図1)。

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図 1:衛星データから解析した地表面温度

農業
林業
水産業

<農業>

農業気象情報衛星モニタリングシステム(JASMAI)

世界の主要耕作地の作柄判断を通じて国内外の食料安全保障に貢献するため、農林水産省は衛星データを活用して、国・地域ごとの気象・植生に関わる情報を、農業気象情報衛星モニタリングシステム(JASMAI)を通じて提供しています(図 2)。JASMAIはJAXAが技術移転をして農林水産省が構築したシステムであり、JAXAのGCOM-WやGPMなどの衛星データから作成されている気象(降水量、土壌水分量、地表面温度など)や植生に関わる衛星データが活用されております。

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図 2:農業気象情報衛星モニタリングシステム(JASMAI)のトップ画面
(引用:農林水産省 Webサイトより)

<林業>

林業は木材を生産しているだけでなく、森林を守ることによって、土壌内に水を貯え山崩れなどの自然災害を防いでいます。木が二酸化炭素を吸収し、酸素を放出することで地球温暖化対策としても重要な役割を果たしています。
JAXAの地球観測衛星「だいち」、「だいち2号」、「だいち4号」に搭載されている合成開口レーダ(SAR)による観測では、昼でも夜でも観測ができ、観測に使う電波は雲や雨を通り抜けることから、厚い雲に覆われている雨季のアマゾンの地表の様子も観測することができ、森林・非森林の状況を把握することができます。
また、「いぶき」、「いぶき2号」に搭載されている温室効果ガス観測センサでは、二酸化炭素やメタン等の温室効果ガスを観測することができます。
これら地球観測衛星のデータを活用することで、土地や大気の状況を把握・更新し、地球温暖化対策に貢献します。

バイオマスマップ

バイオマスマップでは、1ピクセルあたり10m×10mという高解像度で、日本全国の森林における地上部の炭素蓄積量を把握することができます。
これまで人的・資金的に計測が困難であった小規模な自治体・企業・個人が所有する森林において、炭素クレジット(※)計算への貢献が期待されます。(図3)
※:炭素クレジット
森林の成長や省エネ機器導入によって、二酸化炭素(CO2)などの温室効果ガスの削減・吸収が行われた量をクレジット(排出権)として認証し、主に企業間で取引できるようにした仕組みのこと。

図3 バイオマスマップ

JJ-FAST

JJ-FAST(JICA-JAXA熱帯林早期警戒システム)は、熱帯林減少を早期発見するシステムです。
現在は、ブラジル域を1.5ヶ月おきに観測した結果をもとに、1.5ヘクタール以上の森林伐採地域を検出することができます。ブラジル以外の国の過去(2024年3月以前)の検出結果もご利用いただけます。(図4)

地方当局は JJ-FAST の検出結果を既存の国土利用地図や伐採許可地図と比較することで、違法行為を効果的に特定することができます。

図4 JJ-FAST ©JICA/©JAXA

SAR全球モザイク森林・非森林マップ

世界の森林の分布を調べることができるデータをダウンロードすることができるサイトです。
「全球PALSAR-2/PALSAR/JERS-1モザイク」はSAR衛星(レーダ衛星)が観測したデータです。
ダウンロードできる1つの画素のサイズは約25m四方で、概ね1年毎のデータが用意されています。
「全球森林・非森林マップ(FNF)」は観測データを森林・非森林・水域に識別されたデータです。(図5)
操作方法はこちらをご参照ください。

図5 アマゾンの森林減少 左:1996年 右:2023年

全球マングローブマップ

全球マングローブマップ(The Global Mangrove Watch (GMW) )は1996年、2007-2010年、2015-2020年の11年間の全世界のマングローブ林の分布のマップをダウンロードすることができるサイトです。
マングローブ林は「海の命のゆりかご」と言われるように豊かな生態系を作り出し、大量の炭素を貯え気候変動においても重要な役割を担っていますが、沿岸地域での農業や養殖業の拡大による森林破壊などにより減少しています。
全球マングローブマップは、マングローブ林の範囲と変化に関する情報を提供することで、マングローブ林の減少を抑制することを目的としています。(図6)

図6 全球マングローブマップイメージ

K&Cモザイク

K&C モザイクでは、森林起源の炭素量の把握を主目的とした「京都・炭素観測計画」を遂行するために作成された2種類のデータをダウンロードすることができます。
「PALSAR50mオルソモザイクプロダクト」は2007年~2009年の雨期と乾期、夏期と冬期の2回全球を観測し、年毎かつアジア・オセアニア域について作成領域単位で作成されたデータです。緑色に見えるところが森林、紫色に見えるところが伐採地あるいは森林でないところを表示しています。
「PALSAR500mブラウズモザイクプロダクト」は2007年~2011年の間にALOS/PALSARが観測したデータを、高速な処理によって閲覧しやすい画像にしたものです。この画像は、簡易的なモザイク処理(複数の画像を貼り合わせて一枚の画像にする処理)を施したものです。(図7)

図7 2009年観測・オーストラリア50mオルソモザイク

JASMES Image Analyzer

JASMES(JAXA Satellite Monitoring for Environmental Studies )で公開している、「しきさい」をはじめとした衛星観測による 全球の気候変動に関わる諸物理量が表示できるマップです。植生分布、植生乾燥度(水ストレス)、林野火災放射量、林野火災検知、蒸発散量などの植生に関する物理量以外にも、雪氷分布や短波放射量(日射量)など多岐にわたる物理量を表示できます。マップは自由に拡大・スクロールすることができ、2画面表示や、任意の地点における時系列グラフも表示することができます。(図8)

図8 2024年8月のアフリカ大陸の植生分布

しきさい観測画像 (GCOM-C) 宇宙からの紅葉

「しきさい」は多波長光学放射計(SGLI)を使用して森林や陸域の様子を250m分解能で高頻度に観測しています。「宇宙からの紅葉」のサイトでは2020年10月~11月のデータを使用し、雲を除くなどして合成した日本全域の紅葉の様子を見ることができます。地名をクリックすることで、紅葉が見られた日の観測画像を表示できます。(図9)

図9 2020年11月17日の新潟 佐渡の紅葉の様子

GOSAT/GOSAT-2 EORC Monthly Global GHGs Map

図10 2009年7月のMonthly Global Map (SIF)
北半球が夏の時期、SIFの値が高い(濃い緑色)地点が北半球に多く見られる

植物は光合成によって、光で水を分解し酸素を発生して、二酸化炭素を有機物に固定しています。その際、人間の目では光合成が行われているのか、行われていないのか判別することはできませんが、「いぶき」、「いぶき2号」は約1万色の色から、光合成をしている時に植物がだす太陽光誘起クロロフィル蛍光(Solar Induced chlorophyll Fluorescence「SIF」)を計測することで、光合成の活発さを定量的に評価することができます。

「GOSAT/GOSAT-2 EORC Monthly Global GHGs Map」ではプルダウンで「GOSAT SIF」、「GOSAT-2 SIF」を選択することで、2009年以降のSIFの値がどう変わってきているのか長期間の変化を見ることができます。

観測地点毎の詳細なデータは申請後にダウンロードでき、地図上でマッピングされたデータを見ることができます。(図10)

<水産業>

水産業では、遠洋漁業に役立つ世界規模の海面水温や潮流、気象情報等を、インターネットを通じ提供するシステムが現在使われており、そこにはJAXAの地球観測衛星データも活用されています。

・漁業向け 海象・気象情報サービス『エビスくん』

「エビスくん」は多くの沖合漁業の漁船に導入されており、漁獲量の増加、漁場探索時間と燃料費の削減に貢献しています。

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図 11:海象・気象情報サービス「エビスくん」で提供される海面水温の画面
(引用:一般社団法人 漁業情報サービスセンターWebページより)

・しきさい水産利用サイト

気候変動観測衛星「しきさい」(GCOM-C)の観測データを用いた海洋環境の把握や水産・漁業への利用に向けた情報を「しきさい水産利用サイト」でまとめてお知らせしています。(図12)

図12:しきさい水産利用サイト

「しきさいポータル」では、例えば、「しきさい内湾モニタ」として「しきさい」が日本国内の内湾を観測して得た懸濁物質濃度とクロロフィルa濃度、海面水温などの情報を公開しています。(図13)懸濁物質濃度やクロロフィルa濃度のデータは、「海水の清浄度」など内湾の環境状態の監視や、改善のための対策検討に活用されることが一般的には知られていますが、このデータは逆に、プランクトンや魚貝類や藻類のえさが豊富であることを示しています。また、海面水温はこれら海の生き物(魚や貝、海苔などの海藻等)の活動を大きく左右するので、漁場の予測や養殖場での管理などに役立ちます。

例えば、JAXAは広島県立総合技術研究所水産海洋技術センターと協力しながら、以下のページで広島県のカキ養殖等の漁業者に水温データを配信しています。2024年の夏時期から「しきさい」の観測データを追加し、それまでの点の観測から内湾の海洋環境の面的な把握に活用されています。

リンク:広島県立総合技術研究所水産海洋技術センター

図13:しきさい内湾モニタ

また、「しきさい流れ藻モニタ」では、「しきさい」が観測した流れ藻指数と大気上端輝度の3バンドRGB画像を公開しています。(図14)

図14:しきさい流れ藻モニタ

このように、農林水産業における情報収集を行う際に、衛星データが活用されています。今まで人や航空機で行ってきた作業を、衛星データを併用もしくは代替することでより効率的に実施できることが期待できます。また、衛星データと他のデータを組み合わせることで、Society5.0やデジタルトランスフォーメーション(DX)といった社会の実現に、貢献していきます。

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