衛星データが上空からパンデミックの影響を明らかにする

ペルーのクスコ地方には約120万人が住んでいますが、地球上の多くの地域と同様に、現在進行中のパンデミックで人工呼吸器を必要とする人々に必要な人工呼吸器が十分に供給されていません。新型コロナウイルス感染症の感染拡大を抑制し、その結果、現地に存在しない医療機器の必要性を抑えるため、ペルー政府は3月中旬に国全体を封鎖しました。世界中の多くの地域と同様に、多くの人々が仕事ができなくなり、給料を受け取ることができなくなりました。ペルー政府は支援策として、特に困窮している家庭に緊急資金を提供したいと考えていました。しかし、これらの家庭とは一体誰なのでしょうか？そして、彼らはどこにいるのでしょうか？Humanitarian OpenStreetMap（HOT）と呼ばれる団体が、クスコ地方で彼らを見つける活動を行っています。

2010年に設立されたHOTは、地理空間情報が不足している場所の地図作成を行うボランティアを組織しています。彼らは、洪水、地震、ハリケーンなどの災害や、新型コロナウイルス感染症のようにパンデミックに該当する感染症の発生などに対応するために活動しています。HOTのクラウドソーシングによる地図作成活動は、無料で編集可能な世界地図であるOpenStreetMapの基盤を強化しています。これはいわば地理ウィキです。

石鹸と水で手を泡立てている人

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HOTにとって、パンデミックの有無にかかわらず、常に焦点となるのはデータがまばらな場所であり、「Siri、セブンイレブンを見せて」と頼める都市ではない。そして、そのような都市はたくさんある。「私たちは、約10億人が全く地図に載っていない地域に住んでいると推定しています」と、HOTのコミュニティ・パートナーシップ担当ディレクター、レベッカ・ファースは言う。

自分が住んでいる地域が2次元でどの程度表現されているかは、その地域の富裕度と相関関係にある傾向がある。「これまで、地図作成はエリート層だけのものでした」とファース氏は言う。なぜなら、地図作成には多くの訓練、特別な機材、高価なソフトウェアが必要だからです。しかし、HOTはそれを覆します。衛星画像などのデータを収集し、一般の人が活用できるインターフェースを構築するのです。ユーザーは、道路をトレースしたり、家にタグを付けたり、企業を記録したり、バス停の位置を特定したりすることができます。「誰でも、どこにいても数分で貢献できます」とファース氏は言います。

HOTは一般的に、寄付された衛星画像を利用して地図を作成していますが、特にこのペルーのプロジェクトはそうしています。「ソーシャルディスタンス」という言葉が私たちの共通の語彙に加わって以来、衛星が捉えたパンデミックの奇妙な写真をご覧になったことがあるでしょう。ロサンゼルスの高速道路は、I-80号線の深く切り込まれた中西部のように閑散としています。観光地は人影がなく、駐車場はレンタカーでいっぱいです。飛行機は滑走路を時速0マイルで飛行し、所狭しと停まっています。こうした情報は興味深く、研究者が私たちのステイホーム、旅行パターン、そしてパンデミックの経済的影響を評価するのに役立ちます。しかし、それはあまりインパクトがなく、ちょっと驚き（わあ！信号じゃないの？）のようにも思えます。

しかし、衛星データは、私たちがどこかへ行かなくなったことを示す以上の役割を果たすことができる。人々に援助を届ける場所や、地球上のどの場所が次に援助を必要とする可能性があるかを明らかにするのに役立つのだ。HOTは災害時にボランティアを動員する際、政府やNGOなどの支援を必要とする団体の要請に応じて地図作成プロジェクトを立ち上げる。災害対応者や被災者は皆、病院、薬局、商店がどこにあるかを知る必要がある。また、食料や医薬品を困っている人々に届けるための道路を確認し、実際にそこに住んでいる人の数を知るためにその地域の家屋の数を数える必要もある。これは例えば、援助活動家が現場にワクチンを何本持っていくかを決めるのに役立つ。ペルーでは、こうした作業と人口統計データを組み合わせた地図が、クスコ近郊で隔離されている人々に政府が約107米ドルの現金を支給するのに役立っている。

「建物や道路はまだ地図上には表示されていませんが、衛星画像では非常に鮮明に確認できます」とファース氏は語る。「世界中のボランティアが、シンプルなオンラインツールを使って衛星画像の上に建物や道路を描くことで、地図を作成しています。」チームメンバーは地図データを収集するために現地に出向くこともありますが、今回の災害も含め、災害時には必ずしもそれが可能であったり、望ましいとは限りません。地図が完成していくにつれ、チームは、人々がどこに住んでいて、どのようにアクセスしているかを示す情報に、住民の年齢や収入などの人口統計データを重ね合わせたいと考えています。

ウェブポータルを通じて衛星写真を地図に変換するには、ボランティアは登録とトレーニングの受講のみで済みますが、地図の検証など、一部のタスクには一定の経験が必要です。4月8日午後遅くの時点で、1,462人が新型コロナウイルス感染症関連の地図作成に貢献し、20万500棟の建物にタグを付け、3,000マイル（約4,800キロメートル）以上の道路をトレースしました。

現在ペルーで行われているプロジェクトでは、マクサーという企業から提供された画像が使用されています。コロラド州に拠点を置くマクサーは、業界で最も高性能な写真撮影衛星（諜報機関所有のものを除く）を運用しています。同社はHOTのような人道支援活動を支援するだけでなく、富裕層企業や軍事・諜報機関にも高解像度の画像を多数販売しています。

マクサーの持続可能な開発プラクティス担当ディレクター、リアナン・プライス氏によると、現在、彼らは米国における「省庁間連携の取り組みに参画」しており、連邦緊急事態管理庁（FEMA）、国土安全保障省、CDCなどの機関の連携を支援しているという。世界的には、彼らのデータと分析は世界保健機関（WHO）の継続的な取り組みも支えている。民間部門では、GRID3と呼ばれるグループと協力して、発展途上国の居住地と人口の推計に取り組んでいる。「これらのデータレイヤーは、保健省や医療従事者が村の場所を把握し、そこへの行き方を把握し、必要な物資の量を判断し、病気の感染パターンを解明するのに役立つでしょう」とプライス氏は語る。

マクサーの高感度衛星は、軌道上からプリンター用紙一枚を検知できるほどで、特に孤立した世界では有用だ。「人々は、そもそもアクセスできない場所へは行けないのです」とプライス氏は言う。衛星があれば、実際に行かなくても、政府がパンデミックへの対応について公表していない地域も含め、世界を見ることができる。マクサーはこれまでに、ロシアに最近建設された巨大な野戦病院や、イランの埋葬地など、感染拡大を軽視している国を公表するのに貢献してきた。「これは、私たちに必要な世界的な透明性の要素です」とプライス氏は言う。

Maxarは、同社が「ヒューマンランドスケープ」と呼ぶものも分析しています。特定の地域ではどのような言語が話されているのか？住民はどのような宗教を信仰しているのか？人々はどこできれいな水を入手できるのか？人々はどこに集まる可能性があるのか？こうした情報は、画像自体とオープンソースで公開されているデータを組み合わせることで得られます。

マクサーは長年この分野に携わっている。実際、ワールドビュー・イメージング・コーポレーションという名前で1992年に設立された、米国初の民間衛星画像会社だった。だが、その分野は拡大している。比較的新しい参入企業の一つが、サンフランシスコに本社を置くプラネットという会社だ。同社は多数の小型衛星を連携させ、地球全体の陸地画像を毎日撮影することができる。プラネットの主任技術者兼研究ディレクターのクレオン・レヴィットは、大規模な移動やその欠如に関するデータ（衛星は個々の人間を見ることはできないが、交通量や大群衆は見ることができる）や環境変化の指標を提供すること以外に、パンデミック中に同社がどのように貢献できるか正確にはわからないとしている。だが、同社の画像収集方法は、実はその不確実性にうまく適応している。同社の衛星群は基本的に毎日地球のポートレートを撮影し、データを保存している。つまり、プラネットはこれらの画像を使って一種のタイムマシンを作ることができるのだ。「2週間前に何が起こったのか知りたければ、調べに行けばいいんです」と、同社が役に立つ方法を模索してきた（そしてアイデアを歓迎する）レビット氏は言う。

もう一つの新興企業は、宇宙から撮影された画像と地上の情報源から得られる情報の両方を含むデータの自動分析に注力している。シアトルに本社を置くブラックスカイは、4つの衛星に毎日あらゆる場所を観測させるのではなく、いつどこを観測すべきかを指示する人工知能を開発した。これは社内で「チップ・アンド・キュー」システムと呼ばれているもので、ブラックスカイのソフトウェアは、ニュース、ソーシャルメディアサイト、環境センサー、航空交通や海上交通など、無数のデータソースを解析して世界の出来事を把握する。データの合計が何か新しく興味深いことが起きていることを示唆した場合、システムは人間にヒントを伝え、衛星にその新しい興味深いものの写真を撮るよう指示する。これらの観察結果は、今度はソフトウェアにフィードバックされるさらなるデータとなる。

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平時においては、同社はその技術を大企業や政治目的に活用してきた。例えば、船舶の混雑状況や港での待ち時間を予測することができた。また、2019年のトルコによるシリア北部侵攻の早期警告も入手した。システムは最初の侵攻を察知し、その後数週間にわたり、国境に向けて衛星を次々と発射し続けた。

シリア情勢に関する最初のヒントは、BlackSkyの「イベントシステム」と呼ばれるツールからもたらされた。このツールは、テキストソース（ニュースサイト、ブログなど）をスキャンし、自然言語処理エンジンに通して類似のニュース記事と、場合によっては既存の画像や無線信号などの他のデータとを組み合わせ、それらの記事が示唆する出来事についてAIが作成した要約を作成する。この要約（「イベント」）には、「サプライチェーン」や「紛争」などのタグが自動的に付けられ、さらにサブトピック（「爆発」）と発生場所が推定される。また、各イベントは、システムによって認識された現実感と正確性に基づいて自動的にスコア付けされる。おそらく最も重要なのは、このソフトウェアが、衛星に新しい画像を撮影するよう指示することで、イベントに関する有用な情報が得られる可能性が高いかどうかを判断している点だ。

これは明らかに、平時であってもスパイ活動の関心事である（他社の製品も同様）が、この種の力の潜在的な不快感については別の話のために取っておこう。このソフトウェアが新型コロナウイルス感染症の追跡にどのように役立っているかを示すデモで、同社の主任データサイエンティストであるパトリック・オニール氏は、危機のさまざまな側面を監視するためのダッシュボードを表示した。そこには、新規感染者数、確認感染者数、難民の移動、支援と食糧の配給、治療などのトピックがリストされている。彼がインターフェースを説明しているときに、システムは貪欲なインターネットブラウジングから新しい「イベント」を引き出し、「スーダン難民がコロナウイルス対策の不足を嘆く」とアナウンスする。数分後、別の通知がポップアップ表示される。「難民支援がオンラインに移行」。その数分後には、「州がコロナウイルス命令違反で懲役刑を脅かしている」。まるで恐怖のRSSフィードのようだ。

この人工知能システムは、絶えずスクロールする最新情報を解析し、軌道カメラをその上に設置するかどうかをほぼリアルタイムで判断するのに役立つはずだ。「世界は本当に広大です」とオニール氏は言う。「関連する場所の画像を撮影するには、衛星をどのように向けるのが最適でしょうか？」

COVID-19の場合、その方法の一つは、公表されている統計データで新型コロナウイルス感染者数が急増している地域を監視し、その方向に衛星を向けることです。BlackSkyは、感染者数が急増している都市の病院や大型店などの人が集まる場所に注目します。このソフトウェアは、実際に行われていると思われるソーシャルディスタンスの程度を分析し、それを既存の疫学モデルに入力することで、人々が距離を置くことでウイルスの拡散がどのように抑制されるかを統合し、将来の感染拡大を予測します。

同社の代表者は新型コロナウイルスに関心のある顧客が具体的に誰なのか明かしていないが、ブラックスカイの広報担当者は、外出制限措置で政府機関の職員がオフィスに出勤しなくなったため、ブラックスカイの非機密扱いのウェブベースシステムは「過去1か月で職員からの関心が劇的に高まった」ほか、NGOや金融トレーダーからも「大きな関心」を集めていると述べた。

今後数ヶ月のうちに、BlackSkyはあなたの街や、大陸の反対側にある港など、衛星を向けるべき重要な場所を見つけるかもしれません。しかし、パンデミックの難しい点は、発生中は地球上のほとんどの場所が常に重要になるということです。つまり、衛星を特定の場所に向けて旋回させ、人々の行動や環境条件が病気によって変化しているかどうかを確認できる一方で、1,000マイル離れた別の場所に向けることも同様に可能です。つまり、多くの組織が衛星データを扱っているとしても、被害の大きい場所をマッピングし、パンデミックの影響を追跡するには、常にさらなる作業が残されているということです。HOTのファース氏は次のように述べています。「おそらく、私たちの災害対応はこれまでで最も長引くことになるでしょう。今回の災害対応は少し異なります。マッピング対象範囲が全世界だからです。」

2020年4月9日午後12時05分更新：このストーリーは、Rhiannan Price の名前のスペルを修正するために更新されました。

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