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最尤 法な どに代 表 され る リモ ー トセ ンシ ングデー タの分 類手法 は、 マルチ スペ ク トル の特 性 に基 づ き、全て の画素 を特定 の クラス(分 類 の ため に設定 す る土地被 覆物)に 帰 属 させ る こ と を 旨的 と して 用 い られて い る(1)。 しか し、 現実 には、各 画素 は2種 類 以上 の ク ラス が複 合 した輝度 情 報 を合 わせ 持 つ混 合 画素(Mixed Plxel:ミ クセ ル)で あ る場 合が 多い(2)。 この ため 、 ピュ ア画素 と ミクセ ルを判 別 し、各々 につ いて土 地被 覆分類 を行 った方が よ り実 際の 土地被覆状 況 に近 い分類結 果が 得 られ るこ とが予測 され る。 そこで、本研 究 では 、画像 か ら得 られ るエ ッジデ ータ と簡 略化 ファジ ィ推 論 法 鋤 によ って推 定 された ク ラス 占有 率 に着 目 し、 ミクセル と ピュア画 素 を考 慮 した土地 被覆分 類 につ いて検討 を加 え たので報 告 す る。 対象 領域が 広域 で、地 形 の標 高差 が小 さい場 合、土地 起 伏 によ り生ず る太 陽光 照射 の強 弱の差 は比 較的小 さい もの と思 われる。 従 って、 スペ ク トル特性 の変 化す る領域 は土 地被覆物 の境 界領域 と見なす こ とが で きる。す なわ ち、エ ッジが確 認 され る画 素(以 下 、 エ ッジ画素 〉 は ミクセル と して判別 で きる。 また 、土地 被 覆物 の変化 はエ ッジ画素 の 近傍画素 で も起 こる可 能性 があ る ため 、近傍 画素 も ミクセ ルと して考 慮 す る必 要 があ る。 そ こで、本研 究 では以下 の 処理手順 に基 づ き、エ ッジ情 報 とクラス 占有 率 か らミクセ ル とピュア画素 の判 別 を行い 、土 地被 覆分類 を行 う手法 を 提 案す る。 1)対 象領 域 の全 ての画 素 は ミクセ ルであ る と仮定 し、 簡 略 化 ファジ ィ推 論 法 を用い て各 画素 にお ける クラス 占有 率 を算出 す る。 2)前 処理(平 滑 化 、鮮 鋭化)を 施 した各バ ン ド(特 定 の 波長帯 域)デ ー タそれ ぞれ につ いて、 図1に 示す微 分 フ ィル タを用 い て4方 向 の微 分 値 を算出 し、最 大値 を注 目 画素 の微 分 値 とす る。 3)得 られ た微 分値 を2値 化 し、エ ッジデー タを作 成す る。 4)バ ン ドに よって検 出 され る波長 帯域 が異 なる ため、 同 一座 標 にお いて 、い ず れか のバ ン ドで エ ッジが確 認 され た場 合 、そ の注 目画素 は ミクセ ル と判別 す る。 5)近 傍 画 素 の輝度 値 の差分 を算 出 して い る微 分 フ ィル タ の特 性 を考慮 し、注 屋画 素 が ミクセ ルであ る場 合、そ の 近傍 画素 もミクセル と判別 す る。 6)算 出 した クラス占有 率の うち、最大 占有率 を有 す る ク ラスの値 が しきい値T(T=0~1)未 満 の場合 は、 その ク ラスが注 目画素 におけ る支配 的 ク ラス とは認 めが たい と し、 ミクセル と判別 す る。 なお 、本 論文 で はT=0.8に 設定 した場 合の処 理結 果 につい て述べ る。 7)上 記3)~6)の 条 件 に該 当 しない 画素 を ピュア画 素 と判 別 し、最大 占有率 を有す る クラス に帰属 す る もの と す る。 本研 究 で は、1986年8月26日 に ラ ン ドサ ッ ト5号 のTM (Thematic Mapper)セ ンサ に よって取 得 され た画像 デ ー タ(Path-Row:108-32)の うち、熱バ ン ド(第6バ ン ド)を 除 く計6バ ン ドの デー タを用 いて実験 を行 った。対 象地域 は秋 田県大 潟村の農業 地帯で あ り、対象領 域 を図2に 示す 。 同地 域 の地図 、作 付 け図 お よび航 空写 真(1986年7月30日 撮 影)を 踏 まえて検討 した結果 、代 表的 な土地被 覆 と して、 1.水 田 、2.水 域 、3.植 生A(農 地)、4,植 生B (草地)、5.裸 地 の5種 類 の クラス を選 定 した。 対象 領 域の エ ッジ画 像 を図3に 、本提 案法 にお ける土 地被 覆分 類 結果 を図4に 示す 。対象 領域 にお いて、 エ ッジ画素 が占 め る比率 は45。6%で あ り、近 傍画 素 をあわせ る と78.5%に な っ た。 また、各 画素 にお ける分類 クラスの ク ラス占有 率 を算 出 した結 果 、最 大 占有 率が80%未 満 の画 素 は78,1%で あ り、 エ ッジ情 報 か ら判 別 した ミクセル の比率 と類似 した結果 が 得 られた。 これ はエ ッジ情報 が ミクセ ル を判別 す る上で 有 効 で ある こ とを示唆 す る もの と思 われ る。比較 の ため 、最 尤法 を用い た土地被 覆分 類の結 果 を図5に 示 す。最 尤法 に より得 られ た結果 は分類 が大 まか であ り、 ミ クセ ル に相 当 す るエ ッジ画 素 も ピュ ア画素 と して判別 され てい る様子 が

Landcover classification with edge data and class mixture proportion on Landsat TM image