＜画像＞ 気象 衛星 画像 の活 用 インターネットから取り込んだ気象衛星画像をコンピュータを用いてより効果的に利用するため， 画像処理ソフトなどによる気象衛星画像と天気図との重ね合わせ，可視画像と赤外画像との重ね合 わせ，気象衛星画像の動画による低気圧や雲の移動の解析方法について検討した。 ［キーワード］中・高等学校理科 インターネット 気象衛星画像 はじめに ③ 天気図の画 ダウンロードした気象衛星画像や動画を授業 面上でドラッ の資料として用いる場合，画像処理することに グアンドドロ より，そのねらいを明確にすることができる。 ーしてコピー ここでは，まず市販の画像処理ソフトを用い する範囲を指 た気象衛星画像と天気図との重ね合わせ，可視 定する（図１ 画像と赤外画像との重ね合わせの方法について 太線内 ）。 紹介し，次に自作ソフトを用いた動画による低 ④ 気圧や雲の移動の解析方法について紹介する。 画像処理 天気図の画 面上で右クリ 図１ 天気図の指定範囲 ックして「コ １ 気 象 衛 星 画 像 と 天 気図 と の 重 ね 合 わ せ 準 備 ピー」を選択する。 (3) 気象衛星画像と天気図との重ね合わせ フロッピーディスク（高知赤外画像，ＩＭＯ ① 高知赤外画像の上でクリックして高知 Ｃ速報天気図，防災気象情報サービスの天気図 赤外画像を前面に出す。 のファイル入り） ② 画面上で右クリックする。 使用ソフト：Photo Magic（MICROGRAFIX社） ，花子 ③ 「貼り付け」を選択する。 ④ 透明 度「 ０％ 」，混 合モー ド「 減色混 フォトレタッチ２（JUSTSYSTEM） Ａ Photo Magi agicを 使 用 （ 高 知 赤 外 画 像 と Ｉ Ｍ Ｏ 合」を選択する。 Ｃ速報天気図） 方 ⑤ 法 マウスを使って天気図を拡大・移動させ， 高知赤外画像と天気図の海岸線を合わせる。 (1) 気象衛星画像の準備 ① Photo Magicで「高知赤外画像」のファ イルを開く。 ② 「マスク」→「マスクの削除」 ③ 「イメージ」→「変換」→「RGBカラ ー 」（すでに「RGBカラー」になっている こともある） (2) 天気図の準備 ① Photo Magicで「ＩＭＯＣ速報天気図」 のファイルを開く。 ② 図２ 気象衛星画像と天気図との重ね合わせ (Ａ) 「マスク」→「マスクの削除」 - 62 - 理科教 育指導資料 第32集（ 2000） 気象衛星画像の活用 ⑥ 画面上で右クリックし｢マスクの削除」 「サイズに合わせて拡大縮小」をチェック をクリックする（図２ ）。 する。 (3) Ｂの(3)∼(5)と同じ Ｂ 花 子 フ ォ ト レ タ ッ チ２ を 使 用 （ 高 知 赤 外 画 (4) 「選択範囲」→「背景色を透過」を選択 像 と 防 災 気 象 情 報 サ ービ ス の 天 気 図 ） 方 する（図４ ）。 法 (1) 花子フォトレタッチで「天気図」のファ イルを開く。 (2) 「ファイル」→「画像スタイル」→「画 像のサイズ」大きさ800×740ドットに変更 「縦と横の比を一定」のチェックをとる。 「サイズに合わせて拡大縮小」をチェック する。 (3) 図１の太線内の範囲を指定し「編集」→ 「コピー」 (4) 「気象衛星画像」のファイルを開く。 図４ 気象衛星画像と天気図との重ね合わせ(Ｃ) (5) 「編集」→「張り付け」 (6) 「選択範囲」→「透明」→「増減」を 「−60」にし ，「ＯＫ」をクリックする 考 （図３ ）。 察 低気圧，高気圧の中心付近や前線付近の雲の 分布について考察する。 ２ 可視画像と赤外画像の重ね合わせ 準 備 フロッピーディスク（仙台赤外画像と仙台可 視画像のファイル入り） 使用ソフト：Photo Magic，花子フォトレタッチ２ Ａ Photo Magic gicを 使 用 方 法 (1) 赤外画像の準備 図３ 気象衛星画像と天気図との重ね合わせ(Ｂ) ① Photo Magicで「仙台赤外画像」のファ イルを開く。 Ｃ 花 子 フ ォ ト レ タ ッ チ２ を 使 用 （ 高 知 赤 外 画 像 と Ｉ Ｍ Ｏ Ｃ 速 報 天 気図 ） 方 法 ② 「マスク」→「マスクの削除」 ③ 「イメージ」→「変換」→「RGBカラー」 (2) 可視画像の読み込み (1) 花子フォトレタッチで「天気図」のファ ① イルを開く。 イルを開く。 (2) 「ファイル」→「画像スタイル」→「画 ② 像のサイズ」大きさ820×760ドットに変更。 「縦と横の比を一定」のチェックをとる。 北海道立理科教育センター Photo Magicで「仙台可視画像」のファ - 可視画像について(1)②，③と同様の操 作を行う。 (3) 可視画像と赤外画像の重ね合わせ 63 - ＜画像＞ ① 可視画像の上でクリックして可視画像 (2) 可視画像を読み込みと色の変換 を前面に出す。 ① ② 画面上で右クリック→「コピー」 ③ 赤外画像上でクリックして赤外画像を 花子フォトレタッチで「仙台可視画 像」のファイルを開く。 ② 前面に出す。 画像の色数を変更する 。「ファイル」→ 「画像スタイル」→「画像の色数」→ ④ 画面上で右クリック→「貼り付け」 「フルカラー」にマーク→「ＯＫ 」，「新 ⑤ 「透明度」を「０％ 」，「混合モード」 しい画像として開きます」→「ＯＫ」 を「赤」にする。 ⑥ ③ 画面上で右クリック→「マスクの削 画像全体を範囲指定する 。「編集」→ 「すべてを選択」 除」を選択する（図５ ）。 ④ 色の変換を行う。 「表示」→「効果パレット」→「色」→ 「チャンネルオフ 」（ＲＧＢ） 「原色 」「赤」のみマーク→「ＯＫ」 (3) 可視画像と赤外画像の重ね合わせ ① 変換した可視画像の上で右クリックし， 「コピー」を選択する。 ② 変換した赤外画像上でクリックして赤 外画像を前面に出す。 ③ 画像を重ね合わせる。 「レイヤー」→「新規レイヤーとして貼 り付け」→「透明」を「50％」にする。 ④ 図５ 赤 外 画 像 と 可視 画 像 の 重 ね 合 わ せ さ 」，「コントラスト」などで画像を調整 (Ａ ： 表 紙 に 掲 載 ) Ｂ 花 子 フ ォ ト レ タ ッ チ２ を 使 用 方 法 「ツール」→「写真調整」の「明る する（図６ ）。 (1) 赤外画像の読み込みと色の変換 ① 花子フォトレタッチで「仙台赤外画 像」のファイルを開く。 ② 画像の色数を変更する 。「ファイル」→ 「画像スタイル」→「画像の色数」→ 「フルカラー」にマーク→「ＯＫ 」，「新 しい画像として開きます」→「ＯＫ」 ③ 画像全部を範囲指定する 。「編集」→ 「すべてを選択」 ④ 図６ 色の変換を行う。 赤 外 画 像 と 可 視 画 像 の 重 ね 合 わ せ (Ｂ ） 「表示」→「効果パレット」→「色」→ 「チャンネルオフ 」（ＲＧＢ ），「原色」の 考 「緑 」「青」をマーク→「ＯＫ」 察 (1) 合成した画像の雲の色から，雲の種類と - 64 - 理科教 育指導資料 第32集（ 2000） 気象衛星画像の活用 雲の特徴を考察する。 (2) 大きな雲のかたまりや台風の中心にマー (2) 低気圧や前線の位置と雲の種類との関係 クを付け，移動の様子を調べる（図７ ）。 考 を考察する。 察 マークをつけることで，雲の移動の早さや方 参 考 画 像 の 色 と 雲 の種 類 向，低気圧の移動・発達の様子などについて知 気象衛星画像のうち，可視画像は反射率の違 ることができ，これらと上空の風系や日本付近 いを，赤外画像は温度の違いを写していること の天気の変化との関係について考察する。 から，可視画像と赤外画像の写り方は，雲の高 参 さや色により異なっている。このため，可視画 考 気象衛星画像や動画が載っているホー ムページ 像と赤外画像の両方の画像から雲の種類を特定 することができる。上記の方法でこの２つの画 像に色を付けて合成すると，表１のように色の ○防災気象情報サービス 違いで雲の違いを表現することができる。 http://ten tenki.or.jp/ 表１ ・天気予報（全国，北海道） 合 成 画 像 の 色 と 雲の 種 類 ・ 地 表 面 合成 可視＋赤外 雲の種類・地表面 ・ひまわり画像，アメダス，天気図 白 明赤 明青 積乱雲 灰赤 明赤 青 中層雲 http://wea weather.is.koc kochi-u.ac .ac.jp/ 灰青 赤 明青 上層雲 ・日本付近の赤外画像 灰 赤 青 雄大積雲・雪原 ・日本付近の可視画像 暗灰赤 赤 暗青 下層雲・砂漠 ・半地球画像，全地球画像 暗灰青 暗赤 青 冷たい海域 ・研究・教育のための書庫 暗灰 暗赤 暗青 ○高知大学気象情報頁 暖かい海域・森林 （過去の日本付近の赤外画像） ○国際気象海洋株式会社 ３ 気 象 衛 星 の 動 画 に よる 雲 の 動 き の 解 析 http://www www.imoc.co.jp .jp/ 準 備 ・地上・高層天気図，速報天気図 気象衛星の動画ファイル ・レーダーアメダス合成図 使用ソフト：Delphiで作った運動プログラム （現在のレーダーアメダス合成図） 方 （１∼３時間後降水量） 法 (1) 運動ソフトを起動し動画ファイルを開く。 ・卓越天気・降水量・降水確率図 ○仙台市科学館 http://www www.smus.city. ty.sendai. ai.jp/ ・ひまわり雲画像（日本付近） （最新の雲のようす） 参考文献 高橋浩一郎・山下 洋・土屋 清・中村和郎編 衛星で見る日本の気象 岩波書店 1982 天気予報技術研究会 天気予報の技術 東京堂出版 1994 図７ 運動ソフトによる低気圧の移動の解析 北海道立理科教育センター - 65 -
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