日本の光害データの可視化とその公開手法：「日本光害地図」の作成
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May 26, 25
スライド概要
天文教育普及研究会近畿支部会にて発表したスライドです。
※一部削除している項目があります。
光害は人工光の不適切な使用などによって影響を受ける環境問題です。この研究では、日本における光害をデータとして可視化し、「日本光害地図」を作成しました。光害の認識は天文学やアストロツーリズムに重要であり、具体的なデータをもとに光害の現状を理解し、対策を考えることが求められています。また、光害と行動的関心の相関関係も示され、調査の結果が明らかになりました。光環境を守るための情報とデータを提供することは、今後の観測や星空を楽しむ上で欠かせない要素となります。
発表内容は報告者個人の見解に基づくものであり、発表者が所属する組織の公式見解ではございません。
また、内容に誤りがある可能性があります。ご了承の上閲覧ください。
よろしくお願いします
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各ページのテキスト
日本の光害データの可視化とその公開手 法： 「日本光害地図」の作成 米 澤樹 （ みさ と 天文 台 ／和 歌 山大 学 大学 院 観光 学 研究 科 ） 澤 田幸 輝 （沖 縄 女子 短 期大 学 ） 鳴 沢真 也 （兵 庫 県立 大 学自 然 ・環 境 科学 研 究所 ） 尾 久土 正 己（ 奈 良県 立 大学 ）
日本光害地図 – J a p an L i g h t p o ll u t i o n M ap - 日本光害地図 2
目的・背景
光害とは 光害とは、「良好な光環境」の形成が、人工光の不適切あ るいは配慮に欠けた使用や運用、漏れ光によって阻害され ている状況、又はそれらによる悪影響のこと 環境省(2021)「光害対策ガイドライン」
光害の認識の重要性 • 居住地の光害の少なさと「天文学への行動的関心」「宇 宙への驚きの感情」に正の相関 • 光害への理解度の高さが星空の商品価値に対してポジ ティブな影響を与えている ・現状の光害の程度を知ること ・光害の理解度を高めること アストロツーリズムや天文教育にとって重要 Barragan, R. Cら(2024)「Opportunity to view the starry night sky is linked to human emotion and behavioral interest in astronomy」Scientific Reports, 14(1), 19314 澤田幸輝ら(2025)「個人属性による夜空の商品価値の差異をめぐる予備的考察 ―一般市民へのweb調査からの分 析」観光学術学会予稿集
日本の光害に関するデータの可視化 Light pollution map 国立環境研究所GIS 観測データ 日本の計測データがない 人工衛星由来のデータがない 公開する媒体がない データを一元的にみられるサイトを構築・公開する必要性 「日本光害地図」を作成
表示可能なデータ • 地理院地図（背景地図・標高） • O p e n S t re e t M a p （ 背 景 地 図 ） • 公開天文台の位置情報 • W o r l d A t l a s 2 015 • 環境省デジタルカメラによる星空観察データ • 兵 庫 県 に お け る S QM - L を 用 い た 夜 空 の 明 る さ 調 査 • S QM - L E 計 測 デ ー タ
World Atlas 2015
WorldAtlas2015 人工光のシミュレーション Suomi NPP衛星 VIIR DNBセンサ 撮影:午前1時半 空の明るさ 地上観測データ （カメラ・SQM） 約1万件 全世界 空の明るさ（推定） 地図 F. Falchi ほか (2016)「 The new world atlas of artificial night sky brightness.」 Science Advances, 2(6), e1600377. F. Falchi ほか(2016)「Supplement to: The New World Atlas of Artificial Night Sky Brightness (版 1.1, p. 26001739 Bytes, 1 Files)」 [Application/octet-stream]. GFZ Data Services.
デジタルカメラによる星空観察(環境省)
デジタルカメラによる星空観察(環境省) • 実施団体：環境省 • 夏と冬の年２回実施 • 日没後1時間半～3時間半の2時間に天頂付近の星空を撮影 し、その画像データから基準星とその背景の明るさの比率 から夜空の明るさを算出 • 位 置 情 報 付 デ ー タ （ C SV ） が 特 設 サ イ ト か ら ダ ウ ン ロ ー ド 可能 • 実際に計測したデータであり、信頼性が高い 環境省(2025)「令和６年度冬の星空観察について」. 環境省(n.d.)「環境省『星空を見よう』 観察結果」 環境省（n.d）, 「夜空の明るさについて」
兵庫県におけるSQMを用いた夜空の明るさ調査
SQM-L / SQM-LE • U ni h e dr o n 社 が 開 発 • 夜空の表面輝度(以下 NSB)を計 測する機器 • 天頂20度の単位立体角あたりの 等 級 値 ( m a g / ar c s e c 2 ) の 計 測 可能 • 簡単に継続観測が可能、安価であ るため国内外で広く使用されてい る。 • 雲や霧の影響を受けていることを 考慮する必要がある。 Sánchez de Miguel, A., et al. （2017）「Sky Quality Meter measurements in a colour-changing World.」 Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 467.3: 2966-2979. 山本博文 ら(2017)「SQMで福井の夜空の明るさを測る: 測定方法とその問題点」 福井大学地域環境研究教育センター研究紀要 「日本海地域の自然と環境」, 24, 15–26.
SQM-Lを用いた計測方法 夜 空の 明 るさ 測 定器 (S Q M- L 、 左) と 測定 の 様子 ( 右) 実 際の 測 定は 2 1時 前後 に 実施 澤田幸輝ら(2024)「兵庫県における夜空の明るさの広域調査とその観光活用に向けての一考察 」 20 観光情報学会 第26回研究発表会.
Result
システム構成 Google Appｓ Scriptにて geojsonへ変換 自動連携 API Google Form Google Sheets • 観測地点の 緯度経度 • NSB • 観測者 • メモ を入力 フォーム入力内容を 表にする。 Google Cloud Platformを使用し、 サーバーレス運用 地図上で可視化し、 HP上で公開
システム構成について • 誰でも入力しただけで計測データが地図に反映される • 計測に寄与していることが可視化される。 • 未計測地点が分かりやすい • 自動化することで、手間・メンテナンスが不要となる仕組み • Googleのサービスを多用した • 無償枠で使用できる（２万PVぐらいは無償のはず） • 入力内容が自動的に地図に反映される • サーバーレスのため、管理が楽である • ユーザーが使用に慣れており、入力しやすい
Result
SQM-L Eのデータ
SQM-LE設置場所 • みさと天文台 • 与論町（6か所） • 奈良県立大学 • 神戸市立工業高等専門学校 計 9か所 ２４時間365日計測中
データ収集 SQM-LE -空の明るさ Open Weather map API -雲量 -気温 Yahoo!気象情報API -降水量 Astrotourism.jp 分析 米澤樹, 澤田幸輝, 尾久土正己(2022).「夜空の暗さの定量的計測とツーリストの星空評価の比較分析 ～ みさと天文台における予備調査と今後の展望 ～」. 『観光情報学会第18回大会講演予稿集』,p1-2
システムまとめ
NSBの測定 Open Street Map Google Form 入力した 測定結果 国土地理院 デジタルカメラによる星空観察 CSV→geojson デジタルカメラ 星空観察 環境省 「日本光害地図」 地図上で可視化 HP上で公開 夜間光データ(VIIRS) Light Pollution Science and Technology Institute SQM-LE 30
- https://astrotourism.jp/map/japan_lightpollution_map.html
- https://maps.gsi.go.jp/development/ichiran.html
- https://www.env.go.jp/air/life/hoshizorakansatsu/observe-4.html
- https://www.openstreetmap.org/#map=9/34.358/134.962
- https://eogdata.mines.edu/products/vnl/
- https://www.env.go.jp/air/life/hoshizorakansatsu/index.html
- http://www.inquinamentoluminoso.it/istil/
NHK金沢放送局(2025/05/27)「かがのと」
環境省調査とWorld Atlas ２０１５の比較
環境省調査とWorldAtlas２０１５の比較 分析の目的 人 工 衛 星 夜 間 光 デー タ を 用 い た Wo r l d At l a s 2 0 1 5 と 環 境 省 の デジ タル カ メ ラ を 使 用 し た 星 空 観 察 の 差 を 明 ら か に す る 使 用 デー タ • 環 境 省 デジ タル カ メ ラ に よ る 星 空 観 察 ( 以 下 、 観 測 値 ) • Wo r l d A t l a s 2 0 1 5 の デー タ よ り 上 記 観 測 地 点 の 値 を 抽 出 し た デー タ ( 以 下 、 計 算 値 ) ->両者の差を分析した
データについて • 件数 : 2138地点 • デジタルカメラを使用した星空観察の観察時期 : 2018年-2023年 夏及び冬 統計量 観測値 計算値 差分 (計算値-観測値) データ数 2138 2138 2138 平均値 19.86 21.01 1.15 標準偏差 1.24 0.91 0.61 最小値 14.11 17.53 -0.97 最大値 21.99 21.99 7.67
観測値と計算値の比較 相関係数 0.881(強い正の相関) ※ p < 0 . 0 0 01 グラフをみると、 ＮＳＢ 20未満と20以上で 精度が異なりそう 21ぐらい一番精度が高い
兵庫県におけるSQMを用いた夜空の明るさ 調査でも同様の結果 • 相関係数 0.88(強い正の相関) WorldAtlas2015 > SQM-L測定 値 澤田幸輝ら(2024)「兵庫県における夜空の明るさの広域調査とその観光活用に向けての一考察 」 観光情報学会 第26回研究発表会.
補正するには？？ 線形回帰と仮定すると 予測される観測値 ＝計算値-1.15 決 定 係 数 R 2＝ 0 . 7 8 0 . 5ぐ らい の 誤差 が 生じ る が、 7 8％ は説 明 可能
観測値＝計算値-1.15 の理由 • 観測時間の違い 観測値＝日没後1時間半～3時間半の2時間 計算値=午前1時30分 ->計算値の方が人工光の影響が少ない
SQM-LE : 2022/5/3 @ みさと天文台 23 NSB(mag/arcsec2) 18 13 観測値と計算値の差の最大0 . 64 ※ただし、星の明るさを 内包していることに注意 8 3 -2 時刻 日没1時間半後 日没２時間半 日没３時間半 時刻 20:17 21:17 22:17 1:30 NSB 20.39 20.62 20.71 21.03 1:30との差 0.64 0.41 0.32
観測値＝計算値-1.15 の理由 • 気象条件の違い 観測値は天頂付近が晴れていれば計測可能 計算値は雲がないところを抽出している（理想状態） ->観測値は、天頂付近以外の雲が反射した光が入っている 可能性がある。 ->反射光がない分暗くなる
まとめ
まとめ • 光害に関する計測データを一元的にみられるサイトを構 築・公開できた • 各種データ特性を知った上のでの閲覧が必要 • W o rl d A ｔ l a s 2 01 5 と デ ジ タ ル カ メ ラ に よ る 星 空 観 察 は 強 い正の相関がみられた • 両 者 の 値 に は 差 が あ り 、 W o rl d A t l a s 2 0 1 5 の 方 が 1 . 1 5 暗 い • 差の原因は「気象条件」や「観測時間の違い」の可能性が ある。