地球を丸ごとデータ化？ Copernicusが衛星画像を「使える公共基盤」に変えた

Google マップで「航空写真」を選ぶと、街の建物や山の地形を上空から見られますよね。私たちの日常でも、衛星などから撮影された画像は、現在地を確かめたり、目的地までの道順を調べたりするために役立っています。

ただ、地球観測データが本領を発揮するのは、きれいな衛星写真を眺めるときだけではありません。

洪水で水に沈んだ範囲を調べる。畑の育ち方を比べる。大気汚染の広がりを追う。海面の高さや森林の変化を、同じ方法で何年も測り続ける。

こうした観測を公共の仕組みとして動かしているのが、欧州連合（EU）の「Copernicus（コペルニクス）」です。専用の人工衛星「Sentinel（センチネル）」を中心に、地上や海上の観測も組み合わせ、データと分析結果を公開しています。

Copernicusの強さは、衛星の数だけではありません。観測したデータを蓄積し、目的別の情報へ加工して、企業や自治体、研究者、個人が利用できるところまでを、一つの公共基盤として整えています。

2024年末時点で、主な配布基盤「Copernicus Data Space Ecosystem」では、7800万ギガバイトを超えるデータをオンラインで利用できました。約78ペタバイトです。注目したいのは、そのデータ量だけでなく、必要な情報を探し、分析に使える形で公開されていることです。

コペルニクスといえば、地動説で有名なポーランド出身の天文学者。
自ら地球を回り、観測する。さすがヨーロッパ諸国は素敵なネーミングセンスを発揮していますね。

Copernicusは一つの衛星や一つのウェブサイトの名前ではありません。EU宇宙計画に含まれる地球観測プログラムです。欧州委員会が管理し、欧州宇宙機関（ESA）や欧州気象衛星開発機構（EUMETSAT）などが役割を分担しています。

全体は、大きく三つのレイヤーで考えると分かりやすくなります。

衛星が送ってくるのは、センサーが測った膨大な信号です。そのままでは、避難判断や農作業には使いにくい。位置を合わせ、雲などの影響を確認し、別の観測や計算モデルと組み合わせて、ようやく「浸水した可能性がある場所」や「作物の生育の変化」として読めるようになります。

Copernicusは、この途中の工程も公共サービスとして整えました。衛星を持っていない組織でも、地球規模の観測結果を仕事の材料にできるわけです。

Copernicusを支える専用衛星群がSentinelです。同じ名前が付いていますが、それぞれ見ているものが違います。

• Sentinel-1はレーダーで地表や海を観測します。電波を使うため、雲に覆われた夜間でも測れます。

• Sentinel-2は、可視光と赤外線で陸地を詳しく捉えます。可視光は人の目に見える光のことです。農地、森林、湖沼、都市の変化を調べるのに向いています。

• Sentinel-3は海面温度、海の色、海面高度などを広く測ります。

• Sentinel-4、Sentinel-5、Sentinel-5Pは、大気中の微量な気体や大気汚染を調べます。

• Sentinel-6は、海面の高さを高い精度で測ります。

Copernicusを支えるSentinel衛星群。レーダー、可視光・赤外線、大気観測、海面高度計など、衛星ごとに異なる装置を搭載しています。出典：ESA「The Sentinel family」。Credit: ESA。ESA Standard Licence。_

カメラに近い観測だけでは、厚い雲の下が見えません。またレーダーだけでは、人の目で見た色をそのまま捉えられません。複数の「目」を組み合わせることで、雨の夜に起きた洪水から、数十年かけて進む海面変化まで追えるようになります。

たとえばSentinel-1のレーダー画像は、地震前後の地面のずれ、海上の油膜、森林の変化にも使われます。ESAが紹介した2024年10月のスペイン・バレンシアの洪水では、発生前後の画像を比べて浸水域を可視化しました。悪天候の最中ほど雲が増えるので、雲を通して見られるレーダーが効くんですよね。

2024年10月19日と31日のSentinel-1観測を比較した画像。水色の部分が洪水の影響を確認できる範囲です。出典：ESA「Flooded areas around Valencia captured by Sentinel-1」。Credit: contains modified Copernicus Sentinel data (2024), processed by ESA [Road layer: © OpenStreetMap]。CC BY-SA 3.0 IGO。_

Copernicusには、土地、海洋、大気、気候変動、災害、安全保障という六つの情報サービスがあります。分野ごとに運営する組織や提供サイトが異なり、一つの入口にすべてが並んでいるわけではありません。

災害分野のCopernicus Emergency Management Serviceは、干ばつ、洪水、山火事を継続的に監視するほか、災害時に地図を作ります。公式説明によると、緊急時の個別の地図作成を依頼できるのは、通常は防災機関などの認定利用者です。一方、公開された成果物や多くの観測データは広く利用できます。

つまり、「無料公開されているから、誰でもすべての操作ができる」という意味ではありません。一般公開のデータと、災害対応の指揮系統に組み込まれた限定機能は分けて考える必要があります。

衛星データの公開と聞くと、大きな画像ファイルをダウンロードする姿が浮かびます。Copernicus Data Space Ecosystemでは、それ以外の使い方も用意されています。

2024年末時点で、オンラインのデータは78ペタバイト超、Sentinelの個別データは1億件超でした。これを自社のパソコンへ丸ごと保存するのは現実的ではありません。

そこで、画面上で地域と期間を選んで見る方法に加え、APIという「ソフト同士の窓口」が提供されています。
公式のAPI案内では、場所や日付などでデータを探す、必要な範囲を画像として表示する、統計値を計算する、データが置かれたクラウド上で処理するといった方法が示されています。

たとえば全国の農地画像を毎週すべて保存する代わりに、対象地域の情報だけを呼び出して植生の指標を計算する。豪雨の前後だけを検索して、水域が増えた場所を抽出する。必要な分だけ処理できれば、地球観測を試す入口はかなり低くなります。

エジプト南部の砂漠で進んだ農地開発を、2015年から2025年まで追った画像です。Sentinel-2の近赤外線を使い、植物が赤く見えるように加工されています。出典：ESA「Cropland in the desert」。Credit: contains modified Copernicus Sentinel data (2015–25), processed by ESA。CC BY-SA 3.0 IGO。_

ただし、データが無料でも作業全体が無料になるわけではありません。目的に合うデータを選び、雲や誤差を扱い、現地情報と照合し、意思決定へつなぐ人材と計算環境は必要です。無料の処理機能にも利用量の上限があり、外部企業が提供する追加サービスには有料のものがあります。

Copernicusは、Sentinelの観測データと六つのサービスによる情報を、原則として「無料、全面的、オープン」に提供しています。公式FAQは、公共機関だけでなく、民間組織や個人も利用・活用できると説明しています。

公開データは、企業が特定の顧客向けサービスを作るための土台にもなります。

• 農地ごとに生育の変化を知らせる

• 建設予定地の地盤変動を継続的に調べる

• 港や航路周辺の海氷、波、油流出を監視する

• 店舗や設備の周辺にある洪水・山火事の危険を評価する

• 原材料の調達地域で森林減少が起きていないか確かめる

元データが共通なら、企業は衛星の打ち上げから始めずに済みます。顧客が判断しやすい画面、通知、業務への組み込みに力を使える。公共部門が基礎データを開き、民間が用途別の価値を重ねる構造です。

一方で、完全に無条件ではありません。安全保障上の理由でアクセスが制限される場合があり、データの種類ごとに利用条件や出典表記を確認する必要があります。衛星の解像度や観測頻度にも限界があり、現地を一度も見ずに権利関係や被害額まで断定できるわけではありません。

Copernicusは、世界最大級の地球観測データ基盤です。ただ、その価値は、78ペタバイトというデータ量だけでは測れません。

種類の異なるSentinel衛星が地球を観測し、その結果に地上や海上で得たデータを組み合わせます。さらに、六つの情報サービスが地図や指標、予測へ加工し、ウェブ画面やAPIから原則無料で利用できるようにしています。

観測から利用までの流れが整っているからこそ、衛星データは宇宙機関だけのものではなく、自治体の防災や企業のリスク管理、農業、物流、保険、研究の材料になります。

Copernicusが作っているのは、地球の変化を同じ方法で記録し続ける「共通ログ」のようなものです。ログがあるだけで判断が自動化されるわけではありません。過去と現在を比べ、変化の兆しを見つけ、現地で確かめる出発点になります。

仕事で使うなら、最初から世界全体を分析する必要はありません。自社の工場周辺で地盤が動いていないか。原材料の調達地域で森林が減っていないか。店舗の周辺で洪水の危険が高まっていないか。まずは、関係する場所と知りたい変化を一つ選ぶところから始められます。

衛星を持たなくても、地球規模のデータから自分たちの課題に必要な部分を切り出せる。その状態を公共基盤として作ったことが、Copernicusのいちばん大きな発明なのだと思います。