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全球PALSAR-2/PALSAR/JERS-1モザイクおよび森林・非森林マップ

全球PALSAR-2/PALSAR/JERS-1モザイクおよび森林・非森林マップ

1. 更新情報

2023.08.10	2008年,2009年のPALSAR全球モザイクデータセットをVer.2.3.0に更新しました。 PALSAR-2/PALSAR全球モザイクデータセット説明書を更新しました（Ver.2.3.0a改訂版)。
2023.05.31	2007年,2010年のPALSAR全球モザイクデータセットをVer.2.3.0に更新しました。 PALSAR-2/PALSAR全球モザイクデータセット説明書を更新しました（Ver.2.3.0改訂版)。
2023.04.28	2022年のPALSAR-2全球モザイクデータセットを追加しVer.2.2.0に更新しました。 PALSAR-2全球モザイクデータセット説明書を更新しました（Ver.2.2.0改訂版)。
2023.03.10	PALSAR-2グローバルモザイクデータセットはCEOS-ARD準拠であることが認証されました。
2022.09.14	2020年のPALSAR-2全球モザイクデータセットのうち、33タイルを差し替えVer.2.1.2に更新しました。該当タイル： N70E165, N70E166, N70E167, N70E168, N70E169, N70E170, N70E171, N70E172, N70E173, N70E174, N70E175, N70E176, N70E177, N70E178, N70E179, N71E165, N71E166, N71E167, N71E168, N71E169, N71E170, N71E171, N71E172, N71E173, N71E174, N71E175, N71E176, N71E177, N71E178, N71E179, N72E177, N72E178, N72E179 PALSAR-2全球モザイクデータセット説明書を更新しました（Ver.2.1.2改訂版)。
2022.07.26	2015-2021年のPALSAR-2全球モザイクデータセットをVer.2.1.1に更新しました。 PALSAR-2全球モザイクデータセット説明書を更新しました（Ver.2.1.1改訂版)。
2022.06.21	2015-2021年のPALSAR-2全球モザイクデータセットをVer2.1.0に更新しました。 PALSAR-2全球モザイクデータセット説明書を更新しました（Ver.2.1.0改訂版)。 PALSAR-2全球森林・非森林マップデータセット説明書を更新しました（Ver.2.0.0a改訂版)。 PALSARモザイクFNFデータセット説明書を更新しました（O改訂版)。
2022.04.11	2015, 2016, 2021年のPALSAR-2全球モザイクデータセットを更新しました。また、2017, 2018, 2019,2020年の森林・非森林マップを公開しました。併せて、データセット説明書を全球モザイク用、森林・非森林マップ用に分割し、更新しました。
2022.03.22	2017,2018年のPALSAR-2全球モザイクデータセットを更新しました。データセット説明書を更新しました（M改訂版)。 2017，2018年の森林・非森林マップは現在公開準備中
2022.02.28	2019,2020年のPALSAR-2全球モザイクデータセットを更新しました。データセット説明書を更新しました (L改訂版)。 2019,2020年の森林・非森林マップは現在公開準備中
2021.04.08	2020年のPALSAR-2全球モザイクデータセットを追加しました。データセット説明書を更新しました (K改訂版)。 2020年の25m分解能版は森林・非森林マップを含んでいません
2021.03.31	2019年のPALSAR-2全球モザイクデータセットを追加しました。データセット説明書を更新しました (J改訂版)。 2019年の25m分解能版は森林・非森林マップを含んでいません
2019.12.27	2018年のPALSAR-2全球モザイクデータセットを追加しました。データセット説明書を更新しました (I改訂版)。 2018年の25m分解能版は森林・非森林マップを含んでいません
2018.05.07	2017年のPALSAR-2全球モザイクデータセット、および2015-2017年の低解像度版を追加しました。データセット説明書を更新しました (H改訂版)。
2018.04.27	データセット説明書を更新しました (G改訂版)。
2018.04.19	2015-2016年の日本周辺のデータセットを追加しました。データセット説明書を更新しました (F改訂版)。
2017.10.2	データセット説明書を更新しました (E改訂版)。
2017.06.20	2015年の以下の9タイルのデータセットを差し替えました。該当タイル：N16E145,N16E146,N17E145,N17E146,N18E145,N18E146,N19E145,N19E146,N20E145
2017.05.24	「利用方法について」を追加しました。
2017.04.27	PALSAR-2による2016年のデータセットを公開、2015年のデータセットを更新しました。それに伴いデータセット説明書を更新しました。(D改訂版)。 * 日本および日本周辺のデータは、作成完了後に公開予定です。
2017.01.11	JERS-1 SARによる年別モザイク画像データ (1993年～1998年) を公開しました。それに伴いデータセット説明書を更新しました (C改訂版)。
2016.10.31	JERS-1 SARによる1996年の全球モザイク画像データを公開しました。それに伴いデータセット説明書を更新しました (B改訂版)。
2016.05.10	データセット説明書を更新しました (A改訂版)。
2016.04.6	(訂正)「全球25m分解能PALSAR-2/PALSARモザイクおよび森林・非森林マップ」に使用した図の修正について
2016.03.28	PALSAR-2による2015年のデータセットのうち日本域のデータを追加公開しました。
2016.03.28	低解像度版森林・非森林マップ（0.25度メッシュおよび1kmメッシュ）を公開しました。
2016.01.25	PALSAR-2による2015年のデータセットを公開しました。* 日本のデータ（フルポラリメトリ観測モードを使用）は、近日中に公開予定です。
2014.01.16	PALSARによる2007年から2010年の毎年のデータセットを公開しました。

2. 概要

全球25m分解能PALSAR-2/PALSARモザイクおよび森林・非森林マップは、宇宙航空研究開発機構地球観測研究センターで開発した高精度・高速大量処理の解析技術を、陸域観測技術衛星「だいち」（ALOS）および陸域観測技術衛星2号「だいち2号」（ALOS-2）に搭載のLバンド合成開口レーダ（PALSARおよびPALSAR-2）による全世界のデータを使用して作成したデータセットです。

現在世界が直面している地球温暖化や生物多様性減少などの地球環境変化に対応するためには、世界の森林の減少や劣化をタイムリーに把握することが必要です。「だいち2号」などの人工衛星による地球観測は、全世界をくまなく定期的に観測できるため、環境変化の広域把握に適しています。特に、「だいち」や「だいち2号」が搭載するLバンド合成開口レーダは、画像を撮影するために雲や雨を透過できる電波を用いるため、雲の多い熱帯雨林でも、いつでも観測ができるという利点があります。

全球25m分解能PALSAR-2/PALSARモザイクは、隣接する観測画像をつなぎ合わせ、全世界で1枚の画像にしたものです。森林分類などの解析を容易にするため、レーダ画像特有の倒れこみの補正（オルソ幾何補正）と、地形により生じる濃淡の補正（勾配補正）を施しています。1つの画素のサイズは約25m四方であり、概ね1年毎のデータセットを作成しています。 2016年以降には、地球資源衛星「ふよう1号」（JERS-1）搭載のSARによる観測データを使った25m分解能モザイクを追加しました。

全球25m分解能PALSAR-2/PALSARモザイクデータセット（以下、「PALSAR-2/PALSAR全球モザイク」という）Ver.2では、PALSARモザイクデータセット再作成、2015年から2020年までのPALSAR-2モザイクデータセット再作成、及び2021年以降のデータセット新規作成を行いました。これらのデータセットでは、隣接パス間の輝度調整を行い、可能な限りシームレスな画像作成を行いました。旧版のPALSAR-2/PALSAR全球モザイクとの処理方式と出力形式の違いは以下の通りです：

絶対幾何精度改善のため、モザイク接合処理をGDALにて実施
データフォーマットをバイナリーデータ＋ヘッダファイル形式から、CEOS Analysis Ready Data (CEOS-ARD)準拠フォーマット(Geotiff+XML形式メタデータ））*1へ変更
使用データを当該年次に観測のもののみとし、過去観測データを用いた欠測域の補完を中止
隣接パス間の輝度調整を陸域のデータのみに適用

上記変更により、旧版のデータセットと比べた場合に、以下の事象が見られることがあります：

海上は隣接パス間の輝度調整が未適用のため、また一部の陸域では季節・土地被覆・土壌水分等の変化により、隣接パス間において画像の明るさが観測パス毎に異なる
絶対幾何精度が改善された結果、旧版のPALSAR-2/PALSAR全球モザイクと重ねた場合に僅かに位置ずれがみられる可能性がある

変更点の詳細については、「PALSAR-2/PALSAR全球モザイクデータセット説明書」をご確認ください。また、旧版の全球モザイクについては、「PALSARモザイクFNFデータセット説明書O版」をご確認下さい。

全球森林・非森林マップ（FNF）は、PALSAR-2全球モザイク（Ver.2）を入力に、機械学習による分類手法であるRandom Forest法を用いて分類を行いました。国連食糧農業機関（FAO）の定義に倣い、面積0.5 ha以上、樹冠被覆率10％以上を有する立木地を、人工林も含め「森林」として扱い、画像分類を行いました。従来、森林・非森林・水域の3カテゴリでの分類結果を提示していましたが、Ver.2では、森林域をその樹冠率に応じて樹冠率90%以上の森林と、樹冠率10%～90%の森林の2カテゴリを設け4カテゴリでの分類結果を公開しております。
また、旧版の全球森林・非森林マップでは、年毎に閾値法にて森林・非森林を決定するため、時系列で同一地域を追っていった場合に不連続が発生し、変化がうまく追えない場合がありました。そこで本リリース版では、作成対象となる該当年のデータに加え，過去1年分のデータを追加で使用しています。たとえば2020年のマップを作成する際，2020年と2019の全球25m分解能モザイクをスタックし分類の入力データとして使用しています。ただしスタックの際は，当該年を過去データに対し3倍の重み付けをしています。こうすることで森林の変化のあった箇所について当該年の影響を残し，森林の変化を表すことができます。

今回の分類結果について、4カテゴリの場合と、森林域を統合して3カテゴリにした場合について、精度検証を行いました。分類の精度検証の結果、3カテゴリの場合全体精度(Overall Accuracy)は、2017年～2020年の4年分のデータについて、86%以上、4カテゴリの場合で76%以上であることを確認しています。旧手法に比べて5-10%以上の精度改善を達成しました。図1に全球モザイク画像および森林・非森林マップ、図2にボルネオ島の一例を示します。なお、分類手法の詳細については、「PALSAR-2全球森林・非森林マップデータセット説明書」をご参照下さい。

今後も分類手法を更新し、より高精度を目指す予定です。分類結果に関するご指摘がありましたら、ぜひお知らせいただければ幸いです。

図1: (左上) 2019年/PALSAR-2の全球モザイク画像、(右上) 2019年/PALSAR-2の森林・非森林マップ
(左下) 2017年/PALSAR-2の全球モザイク画像、(右下) 2017年/PALSAR-2の森林・非森林マップ

図2: PALSAR-2/PALSARモザイク新森林・非森林マップによるボルネオ島において2017年から2019年の間に発生した森林減少（赤色で示す領域）

図2: ボルネオ島において2017年から2019年の間に発生した森林減少（赤色で示す領域）

3. データセット仕様

解析処理アルゴリズム

ALOS-2 PALSAR-2：
Sigma-SAR-IMAGE（オルソ処理）、パス間輝度調整処理、GDAL（モザイク処理）
ALOS PALSAR、JERS-1 SAR：
Sigma-SAR-IMAGE（パス処理）、Sigma-SAR-MOSAIC（モザイク処理）

データフォーマット

Ver.2以降のデータセット：CARD4L NRB (Ver.5.5) 準拠^*1（Cloud Optimized Geotiff (COG)形式画像ファイル＋XML形式メタデータ）
旧版のデータセット：バイナリー形式画像ファイル＋ヘッダファイル

解像度:

約25 m（標準版)
約100 m/1 km/0.25 度（低分解能版、2010年以前の森林・非森林マップのみ）

データ期間(年):

ALOS-2 PALSAR-2全球モザイク、森林・非森林マップ：2015、2016、2017、2018、2019、2020、2021、2022
ALOS PALSAR全球モザイク、森林・非森林マップ：2007、2008、2009、2010
JERS-1 SARモザイク：1993、1994、1995、1996、1997、1998

格納情報:

オルソ勾配補正済み後方散乱係数（HH偏波、HV偏波、JERS-1はHH偏波のみ）
森林・非森林マップ
観測日情報
局所入射角情報
処理マスク情報

詳細については、以下の説明書をご覧ください：

2015年～2022年までのPALSAR-2、2007年～2010年までのPALSARによる全球モザイクデータ：

「PALSAR-2/PALSAR全球モザイクデータセット説明書」

注意事項：「PALSAR-2の広域観測モード（ScanSAR）による全球モザイクの欠損域補完について」

2017年～2021年までのPALSAR-2全球モザイクを用いた森林・非森林マップ：

「PALSAR-2全球森林・非森林マップデータセット説明書」

旧版モザイクデータおよび森林・非森林マップ：

「PALSARモザイクFNFデータセット説明書O版」

^*1CEOS Analysis Ready Data (CEOS-ARD)：Committee on Earth Observation Satellites (CEOS, 地球観測衛星委員会)により主導されている、ユーザ利便性を高め機械リーダブルで解析に資するデータ処理レベル(Analysis Ready Data)、およびデータフォーマット形式のこと。SAR後方散乱係数プロダクトとしてCEOS-ARD NRB (Normalised Radar Backscatter)の仕様に準拠しています。CEOS-ARDの詳細については以下のURLを参照ください。

https://ceos.org/ard/

4. ダウンロード方法

① まず、下記のURLにアクセスし、ユーザ登録を行ってください（登録にはメールアドレスが必要です）。

https://www.eorc.jaxa.jp/ALOS/en/palsar_fnf/registration.htm

② 登録ページに必要事項を入力すると、仮登録が行われます。特にご自身のメールアドレスにお間違いがないかご確認ください。この時点では登録は完了しません。仮登録と同時に、入力したメールアドレスにメールが送信されます。送信されたメールの本文にあるURLにアクセスし、本登録を行ってください。

③ 全ての登録手続が終わると、以下のURLからデータのダウンロードが可能となります。

https://www.eorc.jaxa.jp/ALOS/en/palsar_fnf/data/index.htm

パスワードをお忘れの際は、再度ユーザ登録をお願いいたします。

Microsoft Edge, Google Chrome, Mozilla Firefox, Apple Safariの利用を推奨します。
但し、バージョンによっては利用できない可能性があります。

お使いのネットワーク環境によっては、ダウンロードした圧縮ファイルが自動的に解凍されることがあります。

時間帯によっては、ページの表示やダウンロードに時間がかかることもあります。

5. 利用方法について

データの解凍について

ダウンロードページへログイン後、画面表示の地図から必要なデータの場所をクリックしていただくと、緯度経度 1×1 度タイル、もしくは 5×5 度の単位でダウンロードできる仕組みになっています。

ダウンロードしたファイルは、zip または tar.gz で一つのファイルに圧縮しており、この解凍にはソフトウェアが必要な場合があります。無償で公開しているソフトウェアとして、例えば、7-Zipなどがあります。

データの表示・利用について

「全球PALSAR-2/PALSAR/JERS-1モザイクおよび森林・非森林マップ」の表示・利用には画像処理やリモートセンシング、GISなどのソフトウェアが必要になります。

無償で公開しているソフトウェアとして、例えば、

QGIS

一般の方にも広く使われているソフトウェアです。

なお、ここでご紹介した無償ソフトウェアはあくまで一例であり、JAXAで動作保証しているわけではございません。ソフトウェアに関するご質問等に関して、JAXAではご回答できませんのでご了承ください。

これらを参考に、「全球PALSAR-2/PALSAR/JERS-1モザイクおよび森林・非森林マップ」をご活用下さい。

6. 利用上の注意

7. 連絡先

本データセットに関するご質問やご要望は、下記までご連絡ください。

宇宙航空研究開発機構地球観測研究センター ALOS-2/ALOS利用研究グループ

E-mail: aprojectjaxa.jp

お問い合わせの前に、よくあるご質問ページもご参照ください。

お問い合わせは英語または日本語でお願いします。

8. 参考文献

Masanobu Shimada, Takuya Itoh, Takeshi Motooka, Manabu Watanabe, Shiraishi Tomohiro, Rajesh Thapa, and Richard Lucas, "New Global Forest/Non-forest Maps from ALOS PALSAR Data (2007-2010)", Remote Sensing of Environment, 155, pp. 13-31, December 2014. DOI=10.1016/j.rse.2014.04.014.
Masanobu Shimada and Takahiro Ohtaki, "Generating Large-Scale High-Quality SAR Mosaic Datasets: Application to PALSAR Data for Global Monitoring", IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing 3(4):637 - 656, January 2011. DOI: 10.1109/JSTARS.2010.2077619
全球25m分解能PALSARモザイク森林・非森林データセット(2007-2010) (新版 - V1)のダウンロード開始: (2014年01月16日掲載)
https://www.eorc.jaxa.jp/ALOS/jp/dataset/fnf/fnf_palsar20140116_j.htm
ALOS/PALSAR等を用いた全球森林・非森林分類図の作成について: (2010年 10月21日掲載)
https://www.eorc.jaxa.jp/ALOS/jp/dataset/fnf/forestmap_oct2010_j.htm
PALSAR10mモザイクデータ: (2010年11月4日掲載)
https://www.eorc.jaxa.jp/ALOS/jp/dataset/fnf/pal_10m_mosaic_j.htm
CEOS Analysis Ready Data
https://ceos.org/ard/
CARD4L. Product Family Specification: Normalised Radar Backscatter, version 5.5
https://ceos.org/ard/files/PFS/NRB/v5.5/CARD4L-PFS_NRB_v5.5.pdf

9. 旧データセット

PALSAR 10m モザイクデータ

下記3地域について、10ｍ分解能のPALSARモザイクデータ(RAWデータ)および森林・非森林分類画像をダウンロードできます。

ロンドニア州ポルト・ベリョ周辺
インドネシアリアウ州周辺
コンゴ川周辺

全球森林・非森林分類図

2006年より運用している陸域観測技術衛星(ALOS)「だいち」に搭載したレーダーセンサー(PALSAR)を用いて、世界で初めて、全球の10m分解能の画像と森林・非森林の分類図(2009年、2007年)を作成しました。