GCRI · 宇宙と地球観測
宇宙システムのレジリエンス
Satellites and their ground segments face space weather, component failures, collisions, radio interference, jamming, spoofing and cyber attack. Many services on Earth, from navigation to weather forecasts, depend on a small number of missions. This page sets out how space システム fail and how resilience is built, how threats are monitored, and what evidence serves the agencies and operators who keep space services running.
Space system resilience: how the risk develops.
Satellite infrastructure and ground segment risk. The dossier below sets out how the risk develops, what is measured, where the data come from, how it is modelled and who decides.
Space weather damages and disrupts
Solar storms raise radiation, heat the upper atmosphere and disturb the ionosphere, degrading electronics, increasing drag and disrupting signals.
Signals can be jammed or spoofed
Weak satellite signals are easy to overpower or imitate. Interference affects navigation, communications and some EO radars.
Ground segments are cyber targets
Control centres, ground stations and user terminals are exposed to cyber attack, which can disrupt services without touching the satellite.
Single missions are single points
Where one satellite provides an essential observation or service, its failure leaves a gap until a replacement launches.
北極の地球観測。
NASA GIBS による、北極圏の土地被覆と植生。各レイヤーにそれぞれの日付があります。
インタラクティブマップにはJavaScriptが必要です。レイヤー一覧と出典は以下にあります。
レイヤー 2
このページの地球観測
このレイヤーについて
- エビデンス
- 観測
- 出典
- VIIRS NOAA-20 補正反射率（NASA LANCE）
- 提供者
- NASA LANCE
- ライセンス
- NASA オープンデータ
- 年次
- 日次、衛星画像
- ビルド時点で最新
- 2026-10-14
- 解決
- 約 250 m メッシュ
- 不確実性
- 衛星画像です。衛星またはモデルのラスターを、提供者が公開したままの形で示します。雲、観測幅の隙間、取得誤差により欠測やノイズが生じるため、値は指標であり、ある場所での測定値ではありません。
- 到達経路
- gibs.earthdata.nasa.gov（ライブ地図を許可した後にのみ）
このレイヤーについて
- エビデンス
- モデル化（GIBS が公開する最新年）
- 出典
- MODIS Terra and Aqua 土地被覆（MCD12Q1）（NASA LP DAAC）
- 提供者
- NASA LP DAAC
- ライセンス
- NASA オープンデータ
- 年次
- 年次、衛星分類、GIBS が公開する最新年
- ビルド時点で最新
- 2024-01-01
- 解決
- 約 500 m メッシュ
- 不確実性
- 表示年の衛星土地被覆区分で、耕作地を含みます。既知の誤差を伴う分類であり、農地台帳ではありません。
- 到達経路
- gibs.earthdata.nasa.gov（ライブ地図を許可した後にのみ）
このレイヤーについて
- エビデンス
- 観測（雲により欠測あり）
- 出典
- MODIS Terra EVI（NASA LANCE）
- 提供者
- NASA LANCE
- ライセンス
- NASA オープンデータ
- 年次
- 日次、衛星指標、雲により欠測あり
- ビルド時点で最新
- 2026-10-13
- 解決
- 約 250 m メッシュ
- 不確実性
- 表示日までの 8 日間の衛星植生指数で、生息環境の状態を示す指標です。種や生物多様性の尺度ではありません。
- 到達経路
- gibs.earthdata.nasa.gov（ライブ地図を許可した後にのみ）
このレイヤーについて
- エビデンス
- 観測
- 出典
- VIIRS Black Marble（VNP46A2）（NASA LAADS DAAC）
- 提供者
- NASA LAADS DAAC
- ライセンス
- NASA オープンデータ
- 年次
- 日次、衛星放射輝度、月光と大気の補正済み
- ビルド時点で最新
- 2026-10-12
- 解決
- 約 500 m メッシュ
- 不確実性
- 表示日の夜間放射輝度の衛星観測値で、灯りは電力使用と停電の代理指標であり、供給やアクセスの測定値ではありません。
- 到達経路
- gibs.earthdata.nasa.gov（ライブ地図を許可した後にのみ）
このレイヤーについて
- エビデンス
- 観測（雲により欠測あり）
- 出典
- MODIS Terra NDVI（NASA LANCE）
- 提供者
- NASA LANCE
- ライセンス
- NASA オープンデータ
- 年次
- 日次、衛星指標、雲により欠測あり
- ビルド時点で最新
- 2026-10-13
- 解決
- 約 250 m メッシュ
- 不確実性
- 表示日までの 8 日間の衛星による緑度指数で、作物と牧草地の状態の指標です。収量の推定値でも食料安全保障の警報でもありません。
- 到達経路
- gibs.earthdata.nasa.gov（ライブ地図を許可した後にのみ）
このレイヤーについて
- エビデンス
- 推定
- 出典
- GPM IMERG（NASA GES DISC）
- 提供者
- NASA GES DISC
- ライセンス
- NASA オープンデータ
- 年次
- 日次、ほぼリアルタイムの衛星推定値
- ビルド時点で最新
- 2026-10-12
- 解決
- 約 2 km メッシュ
- 不確実性
- ほぼリアルタイムの衛星推定値です。衛星またはモデルのラスターを、提供者が公開したままの形で示します。雲、観測幅の隙間、取得誤差により欠測やノイズが生じるため、値は指標であり、ある場所での測定値ではありません。
- 到達経路
- gibs.earthdata.nasa.gov（ライブ地図を許可した後にのみ）
キーボード（地図にフォーカスがある場合）
Ctrlまたは⌘を押しながらスクロールしてズーム
最新の利用可能データ
NASA GIBS / EOSDIS · ASTER GDEM（METI、NASA）· Blue Marble（NASA）· © OpenStreetMap 貢献者（ODbL）· Natural Earth
最新のNASA画像を読み込んでいます。
ドラッグで移動。Ctrlまたは⌘を押しながらスクロール、ピンチ、またはボタンでズーム。ポインター下の値はホバーで表示。リセットで地域表示に戻ります。
地球観測、北極圏を枠に収めて。NASA が公開するままの衛星およびモデルのプロダクトで、それぞれに固有の日付があります。指標であり、特定の場所の評価ではありません。
データ：NASA GIBS・ASTER GDEM・Blue Marble・ © OpenStreetMap 寄稿者 ・Natural Earth・NASA EONET・U.S. Geological Survey・NASA JPL OPERA DIST-ALERT情報源とライセンス
- We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into hexagonal cells where shown (modified). NASA オープンデータ
- We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into hexagonal cells where shown (modified). NASA オープンデータ
- VIIRS 準リアルタイム・プロダクト（洪水、地表面温度、積雪被覆、補正反射率）、NASA LANCE。画像は NASA GIBS 経由。色は公開カラーマップから再描画し、表示箇所では値を六角形セルに平均化しています（改変）。 NASA オープンデータ
- MODIS 陸域プロダクト（植生指数、総一次生産、土地被覆）、NASA LP DAAC と LANCE。画像は NASA GIBS 経由。色は公開カラーマップから再描画し、表示箇所では値を六角形セルに平均化しています（改変）。 NASA オープンデータ
- VIIRS Black Marble 夜間光、NASA ゴダード宇宙飛行センター。NASA レベル1・大気アーカイブ配布システム（LAADS DAAC）が配布、画像は NASA GIBS 経由。色は公開カラーマップから再描画し、表示箇所では値を六角形セルに平均化しています（改変）。 NASA オープンデータ
- GPM IMERG 降水量、NASA 降水処理システム。NASA ゴダード地球科学データ情報サービスセンター（GES DISC）が配布、画像は NASA GIBS 経由。色は公開カラーマップから再描画し、表示箇所では値を六角形セルに平均化しています（改変）。 NASA オープンデータ
- ASTER GDEM は METI と NASA のプロダクトです（ASTER Global Digital Elevation Model V003、NASA LP DAAC）。画像は NASA GIBS 経由。色は公開カラーマップから再描画し、表示箇所では値を六角形セルに平均化しています（改変）。引用：NASA/METI/AIST/Japan Spacesystems and U.S./Japan ASTER Science Team (2019). ASTER Global Digital Elevation Model V003. doi:10.5067/ASTER/ASTGTM.003. NASA オープンデータ
- Natural Earthを使用して作成。無料のベクターおよびラスター地図データ @ naturalearthdata.com。 パブリックドメイン
- © OpenStreetMap 貢献者（ODbL）、NASA GIBS 経由（海岸線、境界、道路、地名）。色は公開カラーマップから再描画し、表示箇所では値を六角形セルに平均化しています（改変）。 ODbL
- Blue Marble、NASA Earth Observatory。画像は NASA GIBS 経由。色は公開カラーマップから再描画し、表示箇所では値を六角形セルに平均化しています（改変）。 NASA オープンデータ
- 地球儀と平面地図の背景情報：NASA GIBS参照レイヤーによる海岸線、境界、道路、地名（OpenStreetMapデータ、ODbL、© OpenStreetMap contributors）。オプションのベースとしてBlue Marble画像。ASTER GDEM標高カラー指数による3D地形と標高の読み取り（5 mから200 mの階級、判読しやすいよう誇張）。境界は公表されたとおりに描画しており、いかなる領域に関する立場を示すものでもありません。
- ライブイベント：NASA Earth Observatory Natural Event Tracker（EONET）。イベントは参考情報であり、元の出典へのリンクを保持しています。
- ライブ：NASA EONET。イベントは参考情報であり、当局の警報ではありません。
- ライブ：米国地質調査所。イベントは参考情報であり、当局の警報ではありません。
- Observed (EO): NASA JPL OPERA DIST-ALERT (contains modified Copernicus Sentinel data 2026). We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
- NASA GIBS: We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
- 過去1年の日別気温と日照（NASA POWER）：これらのデータは、NASA 地球科学・応用科学プログラムの資金による NASA ラングレー研究センター（LaRC）の POWER プロジェクトから取得しました。
- Open-Meteo.com の気象データ (https://open-meteo.com/), ライセンスは CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).
- 任意レイヤー（レイヤー一覧に 11 の情報源：ライブ、予報、観測、背景）は、オンにすると地図上とここに提供者のクレジットが表示されます。予報はモデルの出力であり、派生指数は推計値です。
レイヤーと日付
- トゥルーカラー：VIIRS NOAA-20 補正反射率、NASA LANCE・ 2026年10月13日
- 土地被覆タイプ（IGBP）、年次：MODIS Terra and Aqua 土地被覆（MCD12Q1）、NASA LP DAAC・ 2024
- 強化植生指数、移動 8 日：MODIS Terra EVI、NASA LANCE · 2026年10月13日
- 夜間光（日次）：VIIRS Black Marble（VNP46A2）、NASA LAADS DAAC · 2026 年 10 月 12 日
- 植生の緑度（NDVI）、移動 8 日：MODIS Terra NDVI、NASA LANCE · 2026年10月13日
- 降水強度、日平均：GPM IMERG、NASA GES DISC · 2026 年 10 月 12 日
Space systems are infrastructure for several domains.
Resilience studies are designed for the 戦略システム・シリーズ. Space weather and interference are among the hazards; the page describes dependencies, not vulnerabilities of specific システム.
- Timing dependence studies.
- Lessons from navigation outages.
Space safety console.
このテーマを追跡するためにチームが使う画面：その指標、状態、決定。名前は例であり、値はイメージです。
Space safety console
Space system resilience · Orbit shell 550 km · Week 36
Conjunctions
| CJ-8107 | SAT-3 vs debris | 231 | 0.00057 | 監視 |
| CJ-4243 | SAT-1 vs SAT-x | 894 | 0.000039 | なし |
| CJ-1259 | SAT-4 vs debris | 57 | 0.0002 | Manoeuvre |
Manoeuvre plan
- Delta-v
- 0.11 m/s
- 期間
- T-15 h
- Fuel left
- 40 pct
- 決定
- operator
何を、どの程度うまく測定しているか。
各指標には、その単位、更新頻度、背後にある出典の種類、値が持つことになるエビデンスのラベルが付いています。値は表示しません：プログラムが自らの権限のもとで値を提供します。
| 指標 | 単位 | 周期 | 出典の種類 | ラベル |
|---|---|---|---|---|
| Geomagnetic storm 日 | count by storm level | 年次 | Space weather agency records | 観測 |
| Satellite anomalies reported | 件数 | 年次 | Operator and agency reports | 報告値 |
| GNSS interference events | count by region | 月次 | Aviation and monitoring reports | 報告値 |
| Essential observations with a single supplying mission | 件数 | 評価ごと | Observing system analysis | 推定 |
| Ground stations per mission | 件数 | per mission | Mission documentation | 申告済み |
| Missions past design life | 件数 | 年次 | Mission status records | 公表統計 |
ストック、フロー、遅れ、そして転換点の閾値。
二つのストック、圧力と 適応能力という 2 つのストックが、自己強化的な成長ループ、遅れて働く均衡化の反応、圧力が能力を上回ったときの損害で結ばれています。閾値を越えるとシステムは転換しえます。明示された例示値を使う教育用モデルであり、予測ではありません。このページの地図は北極を示していますが、モデル自体は特定の場所に結び付いていません。
管理策
- 圧力の増大
- 年 6.0%
- 圧力を下げる上での能力の効果
- 年 4.0%
- 認識された圧力への投資の反応
- 20%
- 認知の遅れ
- 4.0 年
- 圧力の転換しきい値
- 60 指数
- 閾値を越えた後の増幅
- 2.0 倍
- シミュレーションした年数
- 50 年
読み取り値
- 最大圧力
- 113 指数
- 最後に残る能力
- 186 指数
- 閾値を超えた年数
- 15.8 年
数値、手法、出典
| 年 | 圧力 | 能力 | 知覚された |
|---|---|---|---|
| 0 | 20.0 | 50.0 | 20.0 |
| 4 | 23.3 | 44.9 | 21.2 |
| 8 | 27.2 | 42.2 | 24.0 |
| 12 | 31.7 | 42.3 | 27.7 |
| 16 | 36.8 | 45.5 | 32.2 |
| 20 | 42.3 | 51.5 | 37.2 |
| 24 | 47.9 | 60.3 | 42.6 |
| 28 | 53.2 | 71.3 | 48.0 |
| 32 | 57.8 | 84.3 | 53.1 |
| 36 | 66.4 | 98.4 | 58.4 |
| 40 | 82.7 | 115.9 | 69.7 |
| 44 | 97.8 | 139.7 | 83.8 |
| 48 | 109.1 | 169.4 | 97.3 |
手法
- システム・ダイナミクス Forrester (1961), Industrial Dynamics, MIT Press; Sterman (2000), Business Dynamics
- 臨界転移と転換点 Scheffer and others (2009), Early-warning signals for critical transitions, Nature 461
- 因果ループ図 Sterman (2000), Business Dynamics, McGraw-Hill
- 不確実性ファン（パラメータ・モンテカルロ） Spiegelhalter, Pearson and Short (2011)、Visualising uncertainty about the future、Science 333
- 一因子ずつの感度分析（トルネード図） Saltelli and others (2008), Global Sensitivity Analysis: The Primer, Wiley
データ
No observed data enters this model: it runs on the teaching values set by the controls, to be replaced with a programme’s own evidence.
6 本の柱を通じて、Nexus Consortium が主導
- 実験 ラボ
- 組み込み先 Foundry における宇宙と地球観測
- 検証場所 Universe における宇宙と地球観測
- 成文化先 Standards における宇宙と地球観測
- 掲載先 Reports における宇宙と地球観測
- 開講先 Academy の地球・環境科学学部
エビデンスの出所。
名前の明示された公開データセットと機関の記録。それぞれにライセンス区分があります。合意に基づく出典は、その条件のもとでのみ使用し、再公開することはありません。
| 出典 | 提供するもの | ライセンス区分 |
|---|---|---|
| NOAA Space Weather Prediction Center | Space weather alerts, scales and historical data | Public domain, US government |
| ESA Space Weather Service Network | European space weather services and data | Public, ESA terms |
| EASA and aviation reports on GNSS interference | Recorded interference affecting aviation | Public, terms per authority |
| WMO OSCAR and CEOS mission databases | Mission status and observation dependencies | Public, WMO and CEOS terms |
| Space agency and operator anomaly reports | Documented failures and causes | 公的記録、条件は発行者ごと |
Model space system resilience as a system. Run the cascade.
Assembled from the Nexus Standards area profile 気候リスクの標準: the hazards it names, the システム and sectors that carry the loss, the controls that dampen it and the data that observe it. Choose the components, pick an initiating hazard and step through the cascade. The Map view places the run on an example geography with open data. Every coupling weight is a stated assumption you can change. A teaching model, not a forecast, an assessment or a certification. To model a place of your own choosing, open the full System Builder.
ハザード
- 海面上昇
- Coastal flood （下流で誘発）
- 高潮 （下流で誘発）
- High-tide flooding (set off downstream)
- Coastal erosion (set off downstream)
- Saltwater intrusion (set off downstream)
- Estuary flood (set off downstream)
- Coastal habitat squeeze (set off downstream)
- Wetland loss (set off downstream)
- Mangrove loss (set off downstream)
- Groundwater flood (set off downstream)
- Climate-driven migration and relocation (set off downstream)
- 大規模な避難（下流で誘発）
システムと連成
- 気候リスクの標準
- 水文気象ハザードの標準 共通の要因
- 金融・経済リスクの標準 カスケード
- 複合・連鎖ハザードの標準 メカニズム
- 気候適応と移行リスク フィードバック
管理策
NS-0憲章と原則NS-1社会を動かし続ける UNI と成果物カタログ（文法 v0.2：分野、部門、地域、環境の区分）NS-3リスク記録の UNI（文法、旧体系との対照、割当権限）NS-3bデータセットとプロダクトのメタデータ・プロファイル（STAC、DCAT、PROV-O）NS-9文脈 UNI（展開、インスタンス、プログラム・インスタンス）NS-11検証とモニタリング（エビデンス、証明、ゼロトラストの適合性観測）NS-14適合性と外部標準との対照NRS-H65ハザード・ファミリー：プラネタリー・バウンダリーの逸脱（NHS-1 planet.boundary）NRS-H62ハザード・ファミリー：複合・マルチハザード事象（NHS-1 sys.compound）NRS-H71ハザード分類：地質学的時間と宇宙の大災害（NHS-1 planet.deep-time）NRS-H79ハザード・ファミリー：メンタルヘルスの危機（NHS-1 health.mental）NRS-H75ハザード・ファミリー：気候に影響される疾患（NHS-1 health.climate-sensitive）NRS-H7ハザード分類：大規模な循環の異常（NHS-1 atmo.climate-mode）
観測
- ERA5 再解析（Copernicus Climate Data Store）（参考として掲載）
- CMIP6 気候予測（Copernicus Climate Data Store）（参考として掲載）
- NGFS Scenario Explorer（参考として掲載）
- INFORM Risk Index（参考として掲載）
- 人口 100,000 人当たりの災害による死者、行方不明者、直接被災者の数
- Total greenhouse gas emissions per year
- 世界の GDP に対する災害による直接経済損失
例示の地理
- 太平洋島嶼国：150 の六角形セル
- 今夜の夜間光と停電（VIIRS Day/Night Band）、NASA GIBS
- 雲を透過した地表水、30 m（OPERA DSWx-S1 レーダー）、NASA GIBS
- 直近 30 分間の降雨強度（IMERG）、NASA GIBS
- Vegetation disturbance alerts, 30 m (OPERA DIST-ALERT), NASA GIBS
誰が決め、エビデンスが何に役立つか。
Space and Earth Observation prepares evidence. The decisions below are taken by the authorities named, under their own rules, and never by the platform.
| 誰が決定するか | 質問 | このページが提供するエビデンス |
|---|---|---|
| Space agencies and operators | Where to add redundancy and protection | Dependency maps; continuity gaps |
| 重要インフラ operators | How to prepare for loss of satellite services | Space weather and interference evidence |
| Spectrum regulators | How to detect and respond to interference | Interference monitoring |
このトピックが生み出す成果物
- Dependency maps from space services to critical uses
- Space weather impact assessments
- Interference monitoring summaries
- Continuity gap analyses for essential observations
How space system resilience is modelled, measured and tested.
モデル、その仮定、データ、不確実性を、科学者やエンジニアが確認する形で示します。構造は公表された手法に従っています。描かれた値は例示であり、知見ではありません。
地球観測の連鎖
How a satellite or sensor record becomes evidence on space system resilience, and where each step adds uncertainty.
- 01・取得軌道、センサー、再訪頻度不確実性：雲と軌道による欠測
- 02・較正放射量的および幾何学的不確実性：センサードリフト
- 03・訂正大気と地形不確実性：エアロゾルと斜面の前提
- 04・検索または分類変数またはクラス不確実性：モデルと学習の誤差
- 05・検証実測値との照合不確実性：標本設計と標本サイズ
- 06・公開誤差範囲と系譜つき不確実性：明示し、隠さない
- Which services depend on a single satellite, constellation, ground station or provider?
- How exposed are satellites and ground systems to space weather, cyber attack and physical hazards?
- How quickly can services be restored or substituted after a failure?
- How do users on the ground detect that a space service is degraded or false?
- Which design choices, such as redundancy and diversity of supply, improve resilience most?
Fragility in orbit and on the ground.
Satellites operate in a harsh environment. Radiation and charged particles, especially during solar storms, can cause electronic upsets and degrade components; atmospheric expansion during storms increases drag on low-orbit satellites. Satellites cannot usually be repaired, so faults are managed by redundancy and careful operation. Ground segments, by contrast, are terrestrial infrastructure: control centres, antennas, data networks and software, exposed to power failures, floods, fires and cyber intrusion.
Failures propagate when users depend on a service without backup. A ground-segment outage can stop data delivery from a functioning satellite; a software fault in a constellation can degrade services worldwide. Concentration of services among a few operators, or reliance on a single type of signal, increases the potential for widespread disruption.
エビデンスがどのように築かれ、どこで止まるか。
- 01
Reliability engineering
Fault analysis and redundancy design through space systems engineering. Failure data for space hardware is limited.
- 02
- 03
Cyber and network assessment
Assessing ground networks and links with communications and network technology and computing expertise. Detailed findings are sensitive and not published.
- 04
依存関係のマッピング
Tracing which users rely on which services. Users often do not know their own dependencies.
どのように研究され、手法が言えないことは何か。
Where this page’s references lead.
このページの読解の基準となる機関と文書。状態と版は変わります。各リンクは発行機関へ移動します。
質問と回答。
What is space weather?
What is GNSS spoofing?
Why is the ground segment important?
Can a solar storm disable satellites?
Why does the ground segment matter so much?
Does the platform test operators’ systems?
このページからエビデンスを提供する。
報告書 is the Consortium’s quarterly publication. What you know about this subject can become evidence, a case or a correction in the next edition, credited to you and published under CC BY 4.0 where it is your own work.
- メールゲートウェイ GW-GCRIこのページから送信するエビデンス、訂正、事例、手法、レビュー、翻訳、プロファイルへの入力。このページのタグが付いて届くため、担当の編集者が受け取ります。
- Zenodoオープンな寄託寄託してコミュニティに提出するORCID iD を使って Zenodo に自分の記録を公開し、そこから Reports コミュニティに提出してください。キュレーターが審査し、DOI は引き続きあなたのものです。
- 報告書GCRI貢献のすべての方法を見る貢献の種類、それぞれの審査方法、受け取るクレジット、ライセンス、決して受け付けないもの。
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手法、データセット、または問いを持ち込んでください。
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法的文書。
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