講演情報

[PS-01-12]高解像度の光学衛星画像による四国地方における農業用ため池の検出

*松崎 塔子1、内海 信幸1、渡部 哲史2 (1. 東京科学大学大学院 環境・社会理工学院 土木・環境工学系、2. 九州大学大学院 比較社会文化研究院)
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キーワード:

水面検出、農業用ため池、センチネル2、プラネットスコープ、ランダムフォレスト

日本全国のため池について正確な数や水面積が十分に把握されていないという問題に対して、Sentinel-2の近赤外バンドを用いた手法により一定規模のため池の水面を検出できたが、2000m2以下の水面を検出できないという課題が残った。これはセンサーの空間分解能の制約に起因することが考えられたため、本研究ではより高解像度のセンサーを搭載するPlanetScopeの衛星画像を使用することで、衛星画像の解像度の差が小規模なため池の検出精度に与える影響を調べることを目的とする。
 本研究では、愛媛県西条市および香川県善通寺市を対象とし、PlanetScopeによるランダムフォレストを用いた水面検出を実施し、Sentinel-2の衛星画像を使用した場合との精度を比較した。学習では、5分割交差検証を行い、Accuracy、Recall、Precision、F1スコア、およびIoUを指標として分類性能を評価した。
 結果として、どの指標においてもPlanetScopeの方がSentinel-2よりも高いスコアを示した。また、各ため池の水面の一部を一貫して検出できる最小面積はSentinel-2では約2000m2であったのに対し、PlanetScopeでは約800m2であった。すなわち、衛星の空間分解能の向上によりため池の水面検出精度も向上したといえる。
 しかし、実際のため池の個数とPlanetScopeで予測できたため池の個数を比較した際、800m2以下の小規模ため池では未検出の割合が依然として高かった。
 以上より、高解像度のPlanetScopeの衛星画像を使用したランダムフォレスト手法によるため池の水面検出精度は、中解像度のSentinel-2の衛星画像を使用したときよりも向上した。しかし、小規模のため池の検出の可否にはばらつきがみられるため、ランダムフォレスト手法自体などにより、より小さなため池を検出する手法を検討する必要がある。