本記事では、過去のハリケーンを可視化する3Dモデルを作成した方法をご紹介します。
2020年7月、ハリケーン・ダグラスはハワイ諸島を通過する際、急速に勢力を拡大しました。アラン・ウォーカー氏はレーダーデータとMapbox GL JSを使い、水深データや周辺諸島の地形データを含むハリケーンの目を覗き込む3Dモデルを作成しました。アニメーションは嵐の軌跡をたどり、現地時間によって空の色が変化します。
このビジュアライゼーションは以下3つのソースから構成されています。
- NEXRAD II レーダーメッセージを Amazon S3 からダウンロードし、アメリカ海洋大気庁のWeather and Climate Toolkit を使用して geojson に変換したもの。
*NEXRAD：アメリカの国立気象局が運用する、159地点に設置された高解像度気象レーダー網のこと
- ハワイ大学マノア校海洋地球科学技術学部の水深と地形データをNetCDFラスターグリッドから等高線に変換したもの。
- IBTrACSの嵐の位置と気象データ（風速や気圧など）を使用して嵐の軌跡を生成したもの。
NEXRADレベルIIデータは、2020年7月27日のハワイ島の4つのレーダー基地を対象に作成されています。これはおよそ5分間の「タイムスライス」で提供され、各「スライス」はレーダーの「スイープ」ごとに切り刻まれます。そのため、4つのレーダー基地を同期させるために、データを結合し、タイムスタンプでつなぎ合わせて、ハリケーンの進路を縫い合わせる必要があります。
NEXRAD IIのデータには可視化するための2つの指標があります。レーダー反射率（dBZ）と海抜高度（メートル）です。反射率をエンコードするためにプリズマカラーを使用し、海抜高度の属性を使ってポリゴンを押し出しました。
水深と地形のデータは、QGIS の SAGA Contour ツールを使って、ラスターから geojson で等高線に変換し、まず線として、次にポリゴンに変換しています。
カラーパレットは、cpt-cityから「ibsco-bath」と「wiki-knutux」の2種類を選択しました。
GL JSのプレビュー版を使って、3Dの地形に輪郭を描いています。また、Cambridge in Colorの日の出・日の入り計算機を使って、空のカラーパレットを構築し、現地の時間帯に合わせた色のシミュレーションを可能にしています。
カメラがハリケーンの目を追えるようにするため、ハリケーンの軌道位置を使用し、各ポイント間の方位を求め、レーダーデータとタイムスタンプを同期させました。さらに、風速（Knots）と気圧（Millibars）の情報もマップ上に追加しています。
＊本記事は、Mapbox Inc. Blogの翻訳記事です。
