画像は可視化された情報

地球観測ツールとしての画像の物語は、写真の撮影から始まりました。20 世紀の初期には、写真撮影は驚くべき変化を経て、社会に普及しました。写真は、人類が新たに利用できる視覚的表現を提供しただけでなく、認識の変化ももたらしました。カラー写真が広く使用されるようになりました。映画とテレビは、今日の姿に進化しました。人類が飛行機で空を飛ぶようになり、地球の写真を上空から初めて撮ることができるようになりました。それは、マッピングと観測の転換期で、まったく新しい地球の見方を提供しました。

第二次世界大戦: 偵察と情報収集

第二次世界大戦の時期は、画像を利用した情報収集が大きく進歩しました。連合軍は情報収集活動を強化するために、同一の対象地域を離れた位置から撮影した写真の取得を行うようになり、これらを組み合わせてステレオ写真ペアを生成しました。多くの諜報活動の 1 つであるクロスボー作戦では、飛行機のパイロットが敵地の写真を数千枚撮りました (飛行機は写真の収集のために大幅に改造され、武器を搭載する余地はありませんでした)。撮影したコレクションは、情報アナリストによって、数十万のステレオ写真のペアを解釈および解析する必要がありました。

これらの 3D 航空写真により、アナリストは、ドイツが開発し、カモフラージュしていたロケット テクノロジの場所を正確に特定することができました。これは、イギリスを狙うロケット システムを阻止する鍵となりました。その結果、数千名の命が救われ、第二次世界大戦の終結に貢献しました。BBC は、このテーマについて素晴らしいドキュメンタリーを制作しています (Operation Crossbow: How 3D glasses helped defeat Hitler)。

1972 年、人類を月に運ぶために開発されたのと同じ宇宙技術により、最初の Landsat 衛星が打ち上げられました。Landsat ミッションは、私達自身の惑星に対して、驚くべき新たな視野をもたらしました。これは、画期的なシステムであり、民間主導で幅広く利用可能になった初めての衛星画像でした。世界中の電磁波の反射が制限なく利用できるようになり、地球上の見えるものだけでなく見えない情報も得られるようになりました。地球をまったく新しい方法で見ることができるようになったのです。

この永続的な地球観測プログラムは、他の数百の衛星やリモート センシング ミッションとともに、今日まで継続されています。さまざまな国や最近では民間企業も地球の画像を撮影するためミッションを数多く立ち上げ、常に観測および監視を行っています。

見ることは信じることです。世界はカラフルな画像で観察したほうが、参考になりすぐに理解できます。視覚的に明らかな証拠を確認でき、新たな洞察も生まれます。画像が与える情報は、目で見てわかる情報をはるかに超えています。また、世界の現在の状態を教えてくれます。また、過去を調べたり、未来を予測したり、地球とそのプロセス、および人類の活動の影響と時間変化を認識し理解するための方法も提供してくれます。驚くべきことに、画像を利用することで、見えないものを確認したり、電磁スペクトル全体の反射エネルギーの視覚的表現を表示したり、地球とすべての生命体が直面する重大な問題について、より多くの情報に基づいた意思決定を行うことができます。

今では、画像を使用することで、解決したい問題と世界について、まったく新しい認識と洞察を得ることができるのは明らかです。画像には、多くの利点や機能もあります。

新しい情報へほぼ毎日アクセス

画像コレクションは簡単で増え続けています。画像へのアクセスも、ますますスムーズになっています。すでに多くの人工衛星とセンサーが配置されていますが、その数は今も増え続けています。これらは、新しいデータを収集し、時系列に観測した地球のデータを継続的に追加しています。これらの画像コレクションにより、地球の表面またはその付近にあるほとんどのものをマッピング、計測、監視することができます。誰もが作業に必要なデータの多くを短時間で収集できます。画像は、他の惑星に「旅行」するときなどの探索のための主要な方法になりました。宇宙にプローブを送り、連続した時系列の情報観測データを提供するリターンを、主に画像の形式で受信します。これにより、興味深いさまざまな方法で新しい情報を取得できます。

過去を振り返る

航空写真を使用するようになったのは、比較的最近のことです。画像が使用され始めたのは 20 世紀からですが、画像コレクションに存在する、既存の時点の観測を比較するのは容易です。また、画像を古地図に重ね合わせて、現在と過去を比較することもできます。

画像データ コレクションは日々拡大している

画像による発見は爆発的に増えています。多くの画像イニシアチブは発展し、拡大しています。また、対象地域の画像データベースに追加されています。ArcGIS には、包括的な画像処理システムが含まれています。だからこそ、ますます大きくなり、ダイナミックに増え続けている地球の観測データを管理することができるのです。これは、画像の即時的な効果や、簡単な統合を可能にする能力を実現するものであり、たとえば、災害対応の前後を示すビュー、新しく収集した画像の即時調査、画像の解釈や分類、および情報を引き出す能力といった新しい使用用途や使用機会を提供することができます。これらの技術の多くは、注目を集めるような新しい方法で徐々に発展していくでしょう。私たちはそのような技術を利用して、私たちのコミュニティ、抱えている問題や課題、GIS を使用してこれらを解決に導く方法について深いレベルで学ぶことができるようになります。

強力な解析機能

画像とその一般的なラスター形式は、ArcGIS を使用して高度な解析を実現します。そしてこの解析から、解決しようとしている問題に対するより有意義な洞察と認識を得ることができます。

画像はまったく新しい認識をもたらし、私たちの理解の形成に大きな影響を与えてくれますが、その一方で画像は、世界の魅力あふれる姿を心から感動する美しい芸術作品として映し出す役割も果たしています。画像は、私たちを驚嘆させ、感情を揺さぶり、私たちの世界の驚異や、発見と探索を追い求める新世界を教えてくれます。米国地質調査所 (USGS) が Earth as Art のコレクションを保守しているのは偶然ではありません。

最初に月の写真が撮影されて以来、世界の宇宙機関の宇宙飛行士は、カメラのレンズを地球から外にも向けてきました。多くの場合、GIS ユーザーは科学愛好家でもあるため、当然のように地球以外の惑星のマッピングにも取り組みました。NASA は 2015 年、火星を周回するセンサーから撮影されたマルチスペクトル画像が、火星で移動する水の存在を確認したことを世界に発表しました。これは、GIS と画像解析コミュニティにとって、忘れられない出来事でした。

このレッスンでは、Landsat 画像とその用途を Esri の Landsat アプリで見ていきます。まず、バングラデシュのスンダルバンス マングローブ林をカラー赤外で確認し、植生の健康状態と土地被覆の様子を追跡します。次に、タクラマカン砂漠の水域や、モルディブの水没した島々を探索します。40 年もの年月をかけて蓄積された Landsat 画像を活用し、スエズ運河の開発における変化を追跡したら、次はぜひご自身の手で世界を再発見してください。