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教師付き分類 (Spatial Analyst)

ナレッジ番号：2851 | 登録日：2023/05/29 | 更新日：2023/06/21

概要

画像分類とは、マルチスペクトル画像（衛星画像など）を分光特性によりクラス分けを行い、これらのクラスに対してクラス名を割り当てた主題画像を作成することです。

教師付き分類では、画像から複数のサンプル（トレーニングサンプル）を取得し、それにもとづいてクラス分けを行います。人間が画像を目視判読し、対象となる土地被覆の領域のピクセルをトレーニングサンプルとして取得しますので、目視判読に近い分類図を得ることができます。

出力画像に微小領域のノイズがあった場合にはリサンプリング（最頻値の割り当て）により除去します。スワイプ機能を利用すれば、ArcMap 上でマルチスペクトル画像と、教師付き分類した画像を比較することができます。

この手順を行うには Spatial Analyst エクステンションが必要です。

手順

ArcMap にマルチスペクトル画像を表示します。

マルチスペクトル画像
ArcMap → [カスタマイズ] メニュー → [ツールバー] → [画像分類] をクリックします。ArcMap 上に [画像分類] ツールバーが表示されます。
[ポリゴンの描画] ボタンをクリックし、対象領域にポリゴンを描画してトレーニングサンプルを取得します。
[トレーニングサンプルマネージャ] ボタンをクリックします。[トレーニングサンプルマネージャ] ダイアログが表示されます。

この画面にトレーニングサンプルの取得状況が表示されますので確認することができます。
※クラスを追加したい場合は新たにポリゴンを描画してトレーニングサンプルを取得します。
※クラスを削除したい場合は、クラスを選択した状態で削除ボタン [×] をクリックします。

同じ土地被覆のトレーニングサンプルを複数のポリゴンで取得した場合は、クラスをマージさせることができます。 [トレーニングサンプルマネージャ] 画面にて、マージさせたいクラスを選択します（複数選択するには、Crtlボタンを押しながらマージしたいクラスをクリックします）。

[トレーニングサンプルのマージ] ボタンをクリックしますと選択したクラスをマージすることができます。
[トレーニングサンプルマネージャ] 画面で ① [クラス名]、② [値]、③ [色] をクリックしますと任意のものに変更することができます。

※トレーニングサンプルの取得状況を [保存] ボタン（フロッピーディスク）でシェープファイル形式で保存できます。
※シグネチャファイルを作成（Σの隣にある一番右のボタンをクリック）すれば、同一地域の画像を再度分類するなどの場合に使用できます。
[分類] メニューの [対話的な教師付き分類] を選択しますと、ArcMap 上に教師付き分類した画像が表示されます。

教師付き分類した画像

補足

分類した画像にてノイズとなる微小領域を除去するときには、最頻値（MAJORITY）にてリサンプリングを行います。またマルチスペクトル画像と分類した画像を比較するには、スワイプを行います。
※ArcGIS 9.3.1以前は、[ArcToolbox] → [ラスタ] → [ラスタプロセシング] → [リサンプル (Resample)] ツールにてリサンプリングを行って出力画像を生成します。なお [画像解析ウィンドウ] ではリサンプリング画像が出力されません。スワイプは [画像解析ウィンドウ] にて行います。

最頻値でリサンプリングした画像

スワイプした画像