モザイク データセット内で関数を使用してアルゴリズムを実装する

複雑性: 中級 データ要件: ArcGIS.com

このワークフローでは、モザイク データセットで関数を組み合わせて NDVI を作成する方法について説明します。縮尺やオフセットを適用して視覚化できる NDVI 関数も提供されていますが、-1.0 ～ 1.0 の範囲の元の NDVI 値が必要な場合は、次に示す手順を実装する必要があります。

関数の適用先はモザイク データセットで、モザイク データセット内の個々のラスタではありません。

NDVI のアルゴリズムは次のとおりです。

NDVI = ((IR - R)/(IR + R))

この式の要素は次のとおりです。

IR = 赤外バンド

R = 赤バンド

結果は [関数] タブに次のレイアウトで表示されます。

このワークフローは、各入力データとアクションに従って分解されます。次のリストは、アルゴリズムの計算順序を示したものですが、関数をチェーンにした場合は、上の図に示すように、結果から開始して入力データに向かって操作を進めていくことになります。

1. バンド入力の定義: IR および R
2. バンド間の差分計算: IR -R
3. バンドを足し合わせる: IR + R
4. これらを除算: (IR - R) / (IR + R)

モザイク データセットの設定

次に、モザイク データセット上で関数を適用します。このため、モザイク データセットを作成し、すべてのラスタ データを追加する必要があります。赤外線バンドと赤のバンドについて、データは同じバンドを持っていると想定します。この例では、赤外線バンドをバンド 1、赤のバンドをバンド 2 とします。

手順:

1. モザイク データセットを作成します。
2. ラスタ データをモザイク データセットに追加します。

   必ず概観図を構築してください。

算術関数のチェーン

手順:

1. ArcMap の表示にモザイク データセットを追加します。

   モザイク データセットはすぐに追加することも、一番最後に追加することもできます。モザイク データセットを ArcMap に追加して、イメージ レイヤに結果を表示します。モザイク データセットを作成した直後であれば、モザイク データセットは ArcMap ですでに開いています。

2. [カタログ] ウィンドウ を開き、モザイク データセットに移動します。
3. モザイク データセットを右クリックし、[プロパティ] をクリックします。
4. [関数] タブをクリックします。

   1 つのモザイク関数がリストされた次の関数チェーンが表示されます。これはモザイク データセットであり、すべてのラスタがモザイク化されているので、デフォルトではモザイク関数が表示されます。アルゴリズムは、モザイク後のデータに適用されます。

5. [モザイク関数] を右クリックして、[挿入] → [算術関数] の順にクリックします。

   関数を挿入する場合、クリックした関数の上に挿入されます。

   

   これにより、[ラスタ関数プロパティ] ダイアログ ボックスが開き、この関数にオプションを設定できるようになります。

6. [演算] のドロップダウン矢印をクリックし、[除算] をクリックします。

   入力はそのままになります。このダイアログ ボックスを閉じたときに、入力が関数チェーンに追加されます。

7. [一般] タブをクリックします。
8. [関数名] テキスト ボックスに、「Divide」と入力します。
9. [出力ピクセル タイプ] のドロップダウン矢印をクリックして、[32 ビット浮動小数点] をクリックします。

   このアルゴリズムの出力値の範囲は -1 ～ 1 です。ピクセル タイプを指定する必要があります。指定しなければ、入力と同等のピクセル値（8 ビットなど）になります。

10. [OK] をクリックします。

    除算（Divide）関数が関数チェーンの一番上に追加され、モザイク関数がもう 1 つ追加されます。これは、算術関数には 2 つの入力が必要なためです。

11. 関数チェーン内の一番上の [モザイク関数] を右クリックして、[挿入] → [算術関数] の順にクリックします。
12. [演算] のドロップダウン矢印をクリックし、[減算] をクリックします。

    入力はそのままです。このダイアログ ボックスを閉じたときに、入力が関数チェーンに追加されます。

13. [一般] タブをクリックします。
14. [関数名] テキスト ボックスに、「Minus」と入力します。
15. [出力ピクセル タイプ] のドロップダウン矢印をクリックして、[32 ビット浮動小数点] をクリックします。
16. [OK] をクリックします。

    減算（Minus）関数が除算（Divide）関数の後に追加され、[モザイク関数] という名前の 2 つの入力が下に追加されます。

17. 関数チェーン内の一番下の [モザイク関数] を右クリックして、[挿入] → [算術関数] の順にクリックします。
18. [演算] のドロップダウン矢印をクリックし、[加算] をクリックします。

    入力はそのままです。このダイアログ ボックスを閉じたときに、入力が関数チェーンに追加されます。

19. [一般] タブをクリックします。
20. [関数名] テキスト ボックスに、「Plus」と入力します。
21. [出力ピクセル タイプ] のドロップダウン矢印をクリックして、[32 ビット浮動小数点] をクリックします。
22. [OK] をクリックします。

    加算（Plus）関数が一番下に減算関数と同じレベルで追加され、[モザイク関数] という名前の 2 つの入力が下に追加されます。

算術関数の入力の定義

計算に使用する関数（算術関数）を追加したら、次に入力を特定する必要があります。これらは IR バンドと R バンドで、それぞれバンド 1 とバンド 2 になります（上で定義したとおりです）。これらを特定するには、バンド抽出関数を使用します。

手順:

1. 減算（Minus）関数の下で、一番上の [モザイク関数] を右クリックして、[挿入] → [バンド抽出関数] の順にクリックします。

2. [バンド ID] テキスト ボックスに「1」と入力します。
3. [一般] タブをクリックします。
4. [関数名] テキスト ボックスに、「Extract IR」と入力します。
5. [OK] をクリックします。

   IR 抽出（Extract IR）関数が関数チェーンに追加され、入力として [モザイク関数] が追加されます。

6. 減算（Minus）関数の下のもう 1 つの [モザイク関数] を右クリックして、[挿入] → [バンド抽出関数] の順にクリックします。
7. [バンド ID] テキスト ボックスに「2」と入力します。
8. [一般] タブをクリックします。
9. [関数名] テキスト ボックスに、「Extract Red」と入力します。
10. [OK] をクリックします。

    赤の抽出（Extract Red）関数が関数チェーンに追加され、入力として [モザイク関数] が追加されます。
11. 加算（Plus）関数の下の入力に対して、同じ手順を繰り返します。

    最終的な関数チェーンは、このトピックの最初に示した図のようになります。

12. [OK] をクリックして [モザイク データセット プロパティ] ダイアログ ボックスを閉じます。

これらの関数を追加し終えたら、モザイクされたイメージをプレビューできます。32 ビットの出力を含むように変更したので、モザイク データセットの統計情報を計算し直す必要がある場合があります。統計情報の再計算には、[統計情報の計算（Calculate Statistics）] ツールを使用できます。

[個別属性] ツールや [ピクセル調査] ツールを使用して、ピクセル値を確認できます。