データセット
熱帯湿地湛水域データセット(2015-2025年)
1. 概要
ALOS-2 の基本観測計画に基づき、PALSAR-2 ScanSAR データは汎熱帯域(南米、中央アフリカ、東南アジア)において 42 日ごとに取得されており、各地域で年間 9 回の観測が行われています。
熱帯湿地湛水域データセットは、2015 年 1 月から 2025 年 12 月までに取得された ALOS-2 PALSAR-2 ScanSAR の時系列データを用いて、南米北部および中央アフリカの森林湿地域における湛水域の分布とその時間的変化を示したものです。南米では、アマゾン川、オリノコ川、ギアナ高地の各流域、パンタナール、およびコロンビア、エクアドル、ペルーの河川流域を対象としています。中央アフリカでは、コンゴ盆地中央部、オゴウェ川およびニョン川流域を対象としています。
2. データセット仕様
| データセット名: | Wetland Inundation Duration(湿地湛水期間) |
|---|---|
| 対象地域: | 熱帯南米(アマゾン、オリノコ、ギアナ楯状地) 中央アフリカ(コンゴ、オゴウェ、ニョン等) |
| 格納情報: | 湿地の空間的な分布および湛水期間 |
| 空間解像度: | 50 m (0.00044444444 度) |
| データ形式: | ラスター形式 (BYTE) |
| データ数: | 各地域について、年間マップ 11 年分および全期間(2015~2025 年)のマップ |
| 画素値(年間マップ): | DN=0~9:各年において、その画素が「湛水」と分類された観測回数。 DN=0 は湛水判定なし、DN=9 は年間 9 回すべての観測で湛水と判定。 |
| 画素値(全期間マップ): | DN=0~99:2015~2025 年の 11 年間において、その画素が湛水と分類された観測回数。 |
| フォーマット: | GeoTIFF |
| 地図投影: | 緯度経度座標系 (WGS 84, EPSG=4326) |
3. データ作成手法
3.1 SAR データの前処理
本データセットでは、ALOS-2 PALSAR-2 ScanSAR の L バンド SAR データを使用しています。入力データには、CEOS Analysis Ready Data(CEOS-ARD)の Normalized Radar Backscatter(CEOS-ARD SAR v1.0)仕様に準拠して JAXA で処理されたデータを使用しています。これらのデータにはオルソ補正および Radiometric Terrain Correction(RTC)が適用され、Gamma-0 後方散乱係数として提供されています。
CEOS Analytics Lab のクラウドサーバ上で、ScanSAR データに対してスペックルフィルタ処理(Lee フィルタ、5×5)、UTM 座標系から緯度経度座標系への変換、および約 50 m(1.6 秒角)へのリサンプリングを行っています。さらに、アンテナパターンやシーン間の後方散乱強度の違いによる影響を低減するため、追加の放射補正を実施しています。
南米の対象地域(約 1,250 万 ㎢)は、2014 年 9 月~2026 年 8 月(ALOS-2 サイクル 004~315)に取得された 220 フレーム、約 21,000 シーンでカバーされています。中央アフリカの対象地域(約 560 万 ㎢)は、95 フレーム、約 8,000 シーンでカバーされています。
3.2 分類処理
大量の時系列 ScanSAR データを効率的に処理するため、決定木による分類手法を用いています。
各 ScanSARシーンについて、入射角に応じたしきい値、および時系列データにおける相対的な後方散乱強度の変化などを用いて、以下の 5 つのクラスに分類しています。
- 湛水植生(Inundated Vegetation:IV)
- 開水面(Open Water:OW)
- 沈水植生(Submerged Vegetation:SV)
- 露出河岸(Exposed River Banks:MB)
- その他の土地被覆(Other Land Cover)
また、JAXA FNF マップ、ESA WorldCover、MapBiomas、INPE TerraClass、GFW Tropical Tree Cover、ALOS-2 による 2014~2017 年の最大湛水域(Rosenqvist J. et al., 2020)などの既存データセットを組み合わせ、森林以外の地域をマスクしています。また、開水面(OW)、沈水植生(SV)、露出河岸(MB)の各クラスは、JRC Global Surface Water データセットの最大水域(1984~2021 年)の範囲内に限定しています。さらに、地形条件による影響を除くため、傾斜角 10 度以上の地域についても、ASF GLO-30 HAND データセットから作成した地形マスクを用いてマスク処理を行っています。南米および中央アフリカにおける ALOS-2 ScanSAR の平均観測成功率は約 82% であり、流域全体の観測には散発的な欠損が生じています。隣接する ScanSAR パス間の重複が大きいため欠損の多くは補われており、対象地域における実際のデータ欠損は約 7.6% と推定されています。観測できなかった箇所については、前後の観測時期のデータを用いた時間方向のフィルタリングや、水文モデルを用いた補完処理を行っています。
本ページで提供する湛水期間マップは、これらの湿地分類結果をもとに作成されており、各画素の値は、それぞれの期間において湛水植生(IV)と分類された観測回数を示します。
3.3 精度評価
南米地域に分布する 6,863 点の目視判読による参照データを用いて分類精度を評価した結果、全体精度は91.3%、コミッション誤差(誤検出)は 2.9%、オミッション誤差(未検出)は 41.5%でした。また、アマゾン盆地の 38 地点の河川水位観測データとの比較を行った結果、湛水域と河川水位との間に高い相関が確認されています。全域が観測されたサイクルでは湛水面積と河川水位との決定係数(R²)の中央値が 0.88、補完処理を行ったサイクルでは 0.83 であり、補完手法の頑健性が示されています。なお、本データセットでは湛水域を過小検出する傾向があることから、湛水域の広がりおよび湛水期間については、控えめな(下限に近い)推定値として利用することを推奨します。
4. ダウンロード
本データセットは以下の地域ごとにダウンロードできます。
2015年1月から2025年12月までの99観測期間それぞれの森林湿地湛水域マップは、Zenodoからダウンロードできます。
5. データ利用上のご注意
本データセットは、適切なクレジットを表示することを条件として、Creative Commons Attribution 4.0 International(CC BY 4.0)ライセンスのもと、無償でご利用いただけます。本データセットを利用する場合は、以下のデータセットを引用してください。
Rosenqvist, A., Rosenqvist, J., Oakes, G., Bunting, P., Hardy, A., Hilarides, L., Hodge, J., Kobayashi, K., Isoguchi, O., & Tadono, T. (2026). Forested Wetland Inundation Extent and Change over Time (2015-2025) - South America N & Central Africa (Version 1.0) [Dataset]. Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.22981938
6. 謝辞
本データセットは、JAXA、soloEO、アベリストウィス大学、国際湿地保全連合(Wetlands International)、および地球観測衛星委員会(CEOS)システムエンジニアリングオフィスの協力により作成されました。CEOS システムエンジニアリングオフィスからは、CEOS Analytics Lab(CAL)の利用環境の提供を受けています。
7. データの表示・利用について
本データセットは GeoTIFF 形式で提供されています。データの表示・解析には、画像処理ソフトウェア、リモートセンシングソフトウェア、GIS ソフトウェア等をご利用ください。例えば、無償で公開されている GIS ソフトウェア「QGIS」などを利用して表示することができます。
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。
ページの表示、データのダウンロードには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。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。これらを参考に、「熱帯湿地湛水域データセット」をご活用下さい。
8. 連絡先
宇宙航空研究開発機構 地球観測研究センター ALOS利用研究プロジェクト担当
E-mail: aprojectjaxa.jp
Dr. Ake Rosenqvist, K&C サイエンスコーディネーター
日本ソロ地球観測合同会社(soloEO)
E-mail: ake.rosenqvistsoloEO.com
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