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

2021.04.09:	[NEW!]2020年の全球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 (K改訂版)。 *2020年の25m分解能版は森林・非森林情報を含んでいません
2021.03.31:	2019年の全球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 (J改訂版)。 *2019年の25m分解能版は森林・非森林情報を含んでいません
2019.12.27:	2018年の全球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 (I改訂版)。 *2018年の25m分解能版は森林・非森林情報を含んでいません
2018.5.07:	2017年の全球のデータセット、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)。
2018.4.27:	データセット説明書を更新しました (G改訂版)。
2018.4.19:	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)。
2017.6.20:	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
2017.5.24:	「利用方法について」を追加しました。
2017.4.27:	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。
2017.1.11:	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)。
2016.5.10:	データセット説明書を更新しました (A改訂版)。
2016.4.6:	(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
2016.3.28:	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。
2016.3.28:	低解像度版森林・非森林図（0.25度メッシュおよび1kmメッシュ）を公開しました。
2016.1.25:	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。
2014.1.16:	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に適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10月31日から、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全球25m分解能モザイクを追加しました。1996年に取得されたデータを主に使用しています。

2019年のプロダクトから、2018年以前のプロダクトと比較して処理方式と出力形式について、以下の変更を行いました：

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
モザイク接合時における、隣接パス間の輝度差調整を行わず、観測値そのものを格納する形式へ変更
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 for Land (CARD4L)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のもののみとし、過去データを用いた欠測域の補完を中止

上記変更により、2018年以前のプロダクトと比べた場合に、以下の事象が見られる場合があります:

隣接パス間において、土地被覆や土壌水分の変化等により、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、従来のプロダクト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

今後、過去分のデータについても2019年プロダクトの形式に合わせて再処理を行っていく予定です。変更点の詳細については、「データセット説明書（K改訂版）」をご確認ください。

全球森林・非森林マップ（FNF）は、全球25m分解能PALSAR-2/PALSARモザイクを元にして、主にHV偏波（水平偏波送信―垂直偏波受信）の散乱の大きい所を森林（緑色で表示）、小さい所を非森林（黄色で表示）として分類したものです。国連食糧農業機関（FAO）の定義した面積0.5 ha以上、樹冠被覆率10％以上を有する立木地です。森林の後方散乱係数は地域により異なるために、地域ごとに閾値を定め、森林・非森林の区別を行っています。この分類精度は、現場写真や高分解能の光学衛星画像などから取得した参照データとの比較により、84%以上であることを確認しています。図1に全球モザイク画像および森林・非森林マップを、図2にボルネオ島の一例を示します。
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) 2009年/PALSARの全球モザイク画像、(右上) 2009年/PALSARの森林・非森林マップ、(左下) 2015年/PALSAR-2の全球モザイク画像、(右下) 2015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2010年から2015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2010年から2015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
- 2018年までのプロダクト：
  Sigma-SAR-IMAGE（オルソ処理）、Sigma-SAR-MOSAIC（モザイク処理）
- 2019年以降に観測のプロダクト：
  Sigma-SAR-IMAGE（オルソ処理）、GDAL（モザイク処理）
データフォーマット
- 2018年までのプロダクト：
  バイナリー形式画像ファイル＋ヘッダファイル
- 2019年以降に観測のプロダクト：
  CARD4L準拠*1（Geotiff形式画像ファイル＋XML形式メタデータ）
解像度: 約25 m（標準版）・約100 m/1 km/0.25 度（低分解能版、森林・非森林情報のみ）
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）、森林・非森林情報、観測日、局所入射角、処理マスク情報

詳細は、データセット説明書 (K改訂版、PDFファイル、656KB) をご覧ください。

*1 CEOS Analysis Ready Data for Land (CARD4L）：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(Normalised Radar Backscatter)プロダクトに関してはGeotiffフォーマット画像＋XML形式メタデータで構成されます。
CARD4L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、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:

※ 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/palsar_fnf/fnf_jindex20140116.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/guide/jforestmap_oct2010.htm
PALSAR10mモザイクデータ: (2010年11月4日掲載)
https://www.eorc.jaxa.jp/ALOS/guide/jpal_10m_mosaic_dl.htm
CEOS Analysis Ready Data
https://ceos.org/ard/

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