スーパーコンピューターで衛星写真から3D世界地図を作るプロジェクト「EarthDEM」

アメリカの国家地球空間情報局は、複数の政府機関や大学らと共同して3Dの世界地図を作成するプロジェクト「EarthDEM」を発表しました。スーパーコンピューターを活用して作った3Dマップは一般公開され、災害救助活動や資源の探査などに役立てられる予定だとのことです。

NCSA collaborates with NGA to create the world’s most powerful geospatial system | News | National Center for Supercomputing Applications (NCSA) at the University of Illinois
http://www.ncsa.illinois.edu/news/story/ncsa_collaborates_with_nga_to_create_the_worlds_most_powerful_geospatial_sy

Supercomputers will start building a 3D map of the world
https://www.c4isrnet.com/intel-geoint/2019/08/05/supercomputers-will-start-building-a-3-d-map-of-the-world/

Announcing EarthDEM: high-resolution digital elevation models of the entire Earth – Polar Geospatial Center
https://www.pgc.umn.edu/news/announcing-earthdem/

EarthDEMというプロジェクト名は地球を意味する「Earth」と立体地図の基礎データである「Digital Elevation Models(数値標高モデル)」の頭文字をつなげたもの。プロジェクトに参加する組織には国家地球空間情報局だけでなく、米国立スーパーコンピュータ応用研究所やイリノイ大学・ミネソタ大学・オハイオ州立大学といった研究機関が名を連ねています。

そして、世界地図の作成に使用されるのが、イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校の米国立スーパーコンピュータ応用研究所にあるスーパーコンピューター「Blue Waters」です。Blue Watersの処理能力は13.3ペタFLOPSで、日本のスーパーコンピューター「京」(10ペタFLOPS)よりも高い性能を誇っています。

Blue Watersの本体。

そのBlue Watersで人工衛星が撮影した無数の衛星写真を分析し、異なる角度で撮影された写真の視差から高さを計算して3Dデータを構築するというのが、3Dマップを作成する仕組みです。

EarthDEMに先駆けて行われた北極の3Dマップを作成するプロジェクト「ArcticDEM」では、人工衛星が撮影した18万7000枚以上の画像データを解析して、北極圏の3D地図を作成しています。

by Polar Geospatial Center

拡大してみると、ノルウェーの海岸線に刻まれたフィヨルドがくっきり見えることからも、その精度の高さがうかがえます。

また、同様に南極大陸のマップも作成しています。

by Polar Geospatial Center

こうした高精度な3Dマップを使用すると、北極圏や南極における海岸線の遷移や地表の様子をつぶさに観察することが可能となるため、森林や氷河の減少に関する研究にも多く活用されています。今回のEarthDEMプロジェクトではさらに、北極や南極だけでなく地球全土を網羅することが予定されています。

バード極地研究センターのイアン・ホワット氏は「ArcticDEMのおかげで世界で最も謎に包まれていた極地が、世界で最も詳細に地形が把握されている場所になりました。後継プロジェクトのEarthDEMは、私たちが住む地域の街並みや海岸線を詳細な3Dマップにすることで、私たちの身近な生活にも役立てられることでしょう」と話しています。