多次元マルチスペクトル画像の基本操作

チリ北部にあるチュキカマタ鉱山は、世界最大の掘削量を誇る露天掘りの鉱山です。 1882 年の開山以来、現在も操業しており、過去数十年にわたって大きく拡大してきました。 このチュートリアルでは、チュキカマタの採掘場所の拡大を監視し、その周辺の生態系への影響を解析します。

多次元ラスター データ、または画像キューブは、複数の年、深さ、または高さにわたって収集されたラスターまたは画像で構成され、1 つのデータセットに積み重ねたものです。 このデータを使用して、環境現象、都市開発、天然資源などの変化や傾向を監視できます。 ArcGIS Pro では、Landsat マルチスペクトル画像を含む多次元モザイク データセットを生成し、鉱山のさまざまな時点の状態を確認する方法について学習します。 このデータセットを Esri のネイティブ CRF (クラウド ラスター形式) に変換し、簡易的な解析を実施して、この鉱山の経時的な変化を視覚化します。 これによって、多次元マルチスペクトル ラスター データの基本操作をおおまかに理解できるようになります。

このチュートリアルは、ArcGIS Pro 3.4 を使用して、2024 年 12 月 6 日に最終テストされました。 異なるバージョンの ArcGIS Pro を使用している場合、機能や結果が異なる可能性があります。

要件

• ArcGIS Pro Standard または Advanced (ソフトウェア アクセスのオプションをご参照ください)

Landsat データからの多次元ラスターの作成

多次元ラスター データを使用して変化を視覚化するには、個々の画像ファイルを多次元スタックに変換する必要があります。 1990 年から 2010 年までのチリのチュキカマタ鉱山で収集された Landsat 画像から多次元モザイク データセットを作成します。

プロジェクトの作成とデータへのアクセス

まず、このチュートリアルで使用するデータを含む、圧縮された ZIP ファイルをダウンロードします。

1. 「チュートリアル データ」をダウンロードします。
2. コンピューター上でダウンロードした圧縮フォルダー [Chuquicamata_imagery.zip] を見つけ、[ドキュメント] フォルダーなどの任意の場所に抽出します。

   注意:

   お使いの Web ブラウザーによっては、ダウンロードを開始する前に、ファイルの場所を選択するよう求めるメッセージが表示される場合があります。 ほとんどのブラウザーでは、デフォルトでコンピューターのダウンロード フォルダーがダウンロード先の場所になります。

   次に、[マップ] テンプレートを使用して新しい ArcGIS Pro プロジェクトを作成します。

3. ArcGIS Pro を起動します。 サイン インを求められたら、ライセンスが割り当てられた ArcGIS 組織アカウントを使用してサイン インします。

   注意:

   ArcGIS Pro へのアクセス権限または組織アカウントがない場合は、ソフトウェア アクセスのオプションをご参照ください。

4. [新しいプロジェクト] の下の [マップ] を選択します。

   

5. [新しいプロジェクトの作成] ウィンドウの [名前] に「Chuquicamata mine」と入力します。 必要に応じて、[場所] で [参照] をクリックし、任意の場所を選択します。
6. [OK] をクリックします。

   新しいプロジェクトが作成されます。 ダウンロードしたデータにプロジェクトを接続します。

7. リボンの [表示] タブをクリックします。 [ウィンドウ] グループで、[カタログ ウィンドウ] をクリックします。

   

8. [カタログ] ウィンドウで、[フォルダー] を展開します。 [フォルダー] を右クリックして、[フォルダー接続の追加] を選択します。

   

   [フォルダー接続の追加] ウィンドウが表示されます。

9. ダウンロードしたデータを格納した場所を参照します。 抽出した [Chuquicamata_imagery] フォルダーを選択し、[OK] をクリックします。

   フォルダーがプロジェクトに追加されます。

10. [カタログ] ウィンドウで [Chuquicamata_imagery] フォルダーを展開します。

    

    このフォルダーには 5 つのサブフォルダーがあり、これから作業する 5 つの Landsat TM (Thematic Mapper) Level-1 Terrain-corrected 画像が 1 つずつ含まれています。 これらの画像は、1990 年、1995 年、2000 年、2005 年、2010 年に取得されたものです。

    注意:

    Thematic Mapper は 1982 年から Landsat 4 および 5 に搭載され、2013 年に運用終了しました。 L1TP (Landsat Level-1 Terrain products) には、地表反射率の値が含まれています。 このプロダクトには、放射量補正、地理補正、および精度補正が含まれており、地形起伏の補正に DEM (数値標高モデル) を使用しています。 詳細については、「Landsat 4-5 Thematic Mapper Collection 1 プロダクト」をご参照ください。

11. いずれかのサブフォルダーを展開します。

    

    Landsat TM の 1 つの画像は、複数のファイルで構成されており、複数の地表反射率スペクトル バンド (sr_band) と、いくつかの品質保証ファイル (qa) が含まれています。 バンドは、「Landsat 4-5 Thematic Mapper」に記載されているとおり、電磁スペクトルの次の部分に対応しています。

    • sr_band1: 青
    • sr_band2: 緑
    • sr_band3: 赤
    • sr_band4: 近赤外
    • sr_band5: 短波赤外 1
    • sr_band7: 短波赤外 2

    注意:

    バンド 6 は存在しません。 熱赤外バンドであり、通常、地表反射率バンドとは併用しません。

空のモザイク データセットの作成

データに多数のラスター画像が含まれています。 これらの画像を 1 つのデータセットにまとめるには、複数のラスター ファイルをモザイク画像としてまとめて表示するモザイク データセットを作成します。 モザイク データセットを作成すると、最初に空のコンテナーとして作成され、ここにラスター画像を後で追加できます。 今から、ジオプロセシング ツールを使用して、空のモザイク データセットを作成します。

1. リボンの [ウィンドウ] グループで、[ジオプロセシング] をクリックします。

   

   [ジオプロセシング] ウィンドウが表示されます。

2. [ジオプロセシング] ウィンドウで、[モザイク データセットの作成 (Create Mosaic Dataset)] を検索します。 結果リストで、[モザイク データセットの作成 (Create Mosaic Dataset)] をクリックして開きます。

   

   プロジェクト ジオデータベースにモザイク データセットを作成します。

3. [モザイク データセットの作成 (Create Mosaic Dataset)] ツール パラメーターの [出力場所] で [参照] ボタンをクリックします。

   

   [出力場所] ウィンドウが表示されます。

4. [プロジェクト] で、[データベース] をクリックします。 [Chuquicamata mine.gdb] を選択して [OK] をクリックします。
5. [モザイク データセット名] に「Chuquicamata_Landsat」と入力します。

   次に、モザイク データセットの座標系を選択します。 WGS 1984 UTM Zone 19S 座標系を選択します。この座標系は、チュキカマタ鉱山があるチリの地域に適しています。

6. [座標系] で [座標系の選択] ボタンをクリックします。

   [座標系] ウィンドウが開きます。

7. 検索ボックスに「WGS 1984 UTM Zone 19S」と入力して Enter を押します。
8. [投影座標系]、[UTM]、[WGS 1984]、[Southern Hemisphere] の順に展開します。 [WGS 1984 UTM Zone 19S] を選択します。

   

9. [OK] をクリックします。

   次に、プロダクト定義を指定します。 プロダクト定義は、モザイク データセットへのデータの追加方法、およびデフォルトでの表示方法を制御します。 Landsat TM データに適切なプロダクト定義を選択します。

10. [プロダクト定義] で [Landsat TM および ETM+] を選択します。

    

11. [プロダクト プロパティ] を展開します。

    データに関連付けられた 6 つのスペクトル バンドに対して、複数の名前が推奨されています。 USGS サイト の Landsat 4-5 Thematic Mapper に記載されている説明と完全に一致させるため、一部のバンド名を変更します。

12. 以下のバンド名を変更します。
    • [NearInfrared_1] に「Near Infrared」と入力します。
    • [NearInfrared_2] に「Short-wave Infrared 1」と入力します。
    • [MidInfrared] に「Short-wave Infrared 2」と入力します。

    

13. [実行] をクリックします。

    空のモザイク データセットが作成されてマップに追加されます。 マップは、選択した座標系でカバーされている地域にズームしますが、データは表示されません。

モザイク データセットへの画像の追加

次に、5 つの Landsat 画像を使用して空のモザイク データセットに取り込みます。

1. [ジオプロセシング] ウィンドウの下部にある [カタログ] タブをクリックします。

   

2. [カタログ] ウィンドウで [データベース] と [Chuquicamata mine.gdb] を展開します。

   作成したモザイク データセットはこの場所に保存されています。

3. [Chuquicamata_Landsat] を右クリックし、[ラスターの追加] を選択します。

   

   [ジオプロセシング] ウィンドウが表示されて、[モザイク データセットにラスターを追加 (Add Rasters To Mosaic Dataset)] ツールが表示されます。 デフォルトでは、[Chuquicamata_Landsat] データセットは入力データセットです。

   ラスター タイプと、作業している画像のタイプを反映した処理テンプレートを設定します。

4. [ラスター タイプ] で [Landsat 4-5 TM] を選択します。 [処理テンプレート] で [Surface Reflectance] を選択します。

   次に、画像を選択してモザイク データセットに追加します。

5. [入力データ] で [フォルダー] を選択します。 [参照] ボタンをクリックします。
6. [入力データ] ウィンドウの [プロジェクト] で、[フォルダー] をクリックします。 [Chuquicamata_imagery] フォルダーを選択します。

   

7. [OK] をクリックします。

   フォルダーは、[入力データ] パラメーターにリスト表示されます。 フォルダーのすべてのラスター画像がモザイク データセットに追加されます。

   

8. [ラスター プロセシング] を展開します。 [統計情報の計算] をオンにします。

   

9. [モザイクの後処理] を展開します。 [オーバービューの更新] をオンにする

   

10. [実行] をクリックします。

    しばらくすると、モザイク データセットに画像が設定されます。 レイヤー範囲にズームして見やすくします。

11. [コンテンツ] ウィンドウの [Chuquicamata_Landsat] モザイク データセットの下にある [フットプリント] を右クリックし、[レイヤーにズーム] を選択します。

    

    マップが画像の範囲にズームします。

    注意:

    [フットプリント] レイヤーは明るい緑色で、各画像が占める範囲を示しています。

    

    追加したフォルダーには複数の画像が含まれていますが、マップ上に表示される画像は 1 つだけです。 画像は同じ場所を示しますが時間が異なるため、画像はオーバーラップします。 レイヤーに追加した画像の詳細は、属性テーブルで調べます。

12. [コンテンツ] ウィンドウの [Chuquicamata_Landsat] モザイク データセットの下にある [フットプリント] を右クリックし、[属性テーブル] を選択します。

    属性テーブルが表示されます。

    

    [プライマリ] カテゴリの 5 つの画像と [オーバービュー] カテゴリの 4 つの画像があります。 5 つのプライマリ画像は、実際の Landsat 画像です。 概観図は、モザイク データセットのラスター ピラミッドと同様に、モザイクを表示するときの速度を向上させるために生成される低解像度のオーバービュー イメージです。

    テーブルには 5 つのプライマリ画像しかありませんが、各画像はマルチスペクトルです。 つまり、各画像は 6 つのスペクトル バンドで構成され、各バンドは実際には別のラスターです。 モザイク データセット テンプレートはこの点を考慮して、同じ画像に属するすべてのバンドをグループ化しています。 これらの作業はすべて、バックグラウンドでラスター関数が実行します。

    [ProductName] フィールドには、画像情報のタイプとして [Surface Reflectance] が表示されています。 属性テーブルを右にスクロールすると、[Acquisition Date] フィールドがあり、画像が撮影された日時が表示されています。

13. 属性テーブルを閉じます。
14. [コンテンツ] ウィンドウで [Chuquicamata_Landsat] を右クリックして [プロパティ] を選択します。 [レイヤー プロパティ] ウィンドウで、[ソース] タブをクリックします。

    

    データ ソース、ラスター、バンド、バンド統計、および空間参照に関する情報を含む 5 つのセクションがあります。

15. [レイヤー プロパティ] ウィンドウを閉じます。

多次元情報の追加

モザイク データセットを作成しましたが、まだ多次元モザイク データセットにはなっていません。 このデータセットには時間情報 (属性テーブルの [AcquisitionDate] フィールド) が含まれていますが、多次元モザイク データセットをいつでも使用できる状態にするには、データセットに変数や次元に関する明示的な情報を含める必要があります。 このためには、モザイク データセットに対して多次元メタデータを構築します。

1. [ジオプロセシング] ウィンドウの [戻る] ボタンをクリックします。

   

2. [多次元情報の構築 (Build Multidimensional Info)] ツールを検索して開きます。
3. 次のパラメーターを設定します。
   • [モザイク データセット] で [Chuquicamata_Landsat] を選択します。
   • [変数フィールド] で [ProductName] を選択します。
   • [変数情報] の [変数名] で、[Surface Reflectance] を選択します。
   • [説明] に「Landsat surface reflectance」と入力します。
   • [ディメンション フィールド] の下にある [ディメンション フィールド] で [AcquisitionDate] を選択します。
   • [説明] に「Date of image acquisition」と入力します。

   

4. [実行] をクリックします。

   ツールの実行が終了しても、モザイク データセットに明らかな変化はありません。 プロパティを確認して、変化を観察します。

5. [コンテンツ] ウィンドウで [Chuquicamata_Landsat] を右クリックして [プロパティ] を選択します。 [レイヤー プロパティ] ウィンドウの [ソース] をクリックします。

   これで、[ソース] タブに [多次元情報] セクションが表示されるようになりました。

6. [多次元情報] を展開します。 [変数] で [Surface Reflectance] と [StdTime] を展開します。

   [Surface Reflectance] 変数と [StdTime] ディメンションの情報がモザイク データセットに追加されました。

   

   注意:

   ディメンションに [AcquisitionDate] フィールドを指定しましたが、[StdTime] と表示されています。 これは、[Acquisition Date] が日時フィールドとして認識されているため、標準時間値として扱われるためです。 この仕組みにより、1 つの多次元データセットに複数の時間ディメンションが追加されるのを防いでいます。

   これで、モザイク データセットは多次元としてフラグ付けされ、多次元解析および管理ツールで使用できるようになりました。 [Surface Reflectance (StdTime = 5)] は、この多次元ラスターを使用すると、5 つの異なる時点で変数 [Surface Reflectance] の変化に追従できることを意味します。

7. [レイヤー プロパティ] ウィンドウを閉じます。

   次に、多次元ラスターのスライスを調査します。

8. [コンテンツ] ウィンドウで、[Chuquicamata_Landsat] レイヤーが選択されていることを確認します。
9. リボンで [多次元] タブをクリックします。 [現在の表示スライス] グループで、[StdTime] ドロップダウン メニューを展開します。

   注意:

   [多次元] タブは、選択したモザイク データセットが多次元の場合にのみ使用できます。

   

   [StdTime] ドロップダウン メニューには、1990 年から 2010 年までの 5 つの日付が含まれています。 各日付は、多次元ラスターのスライスに対応しています。 いずれかの日付を選択すると、そのスライスに合わせてマップが更新されるのを観察できます。 サンプル画像では [1990-02-15] スライスが選択されています。

10. [クイック アクセス ツールバー] の [保存] ボタンをクリックします。

    

多次元モザイク データセットを作成しました。 モザイク データセットは、さまざまな時間や場所による多数のラスターを管理するためのデータ管理ソリューションです。 次に、モザイク データセットを強力な CRF 形式に変換します。

多次元 CRF の操作

前に、5 つの Landsat TM 画像を使用して、多次元モザイク データセットを作成しました。 次は、モザイク データセットを CRF (クラウド ラスター形式) に変換し、チュキカマタ鉱山の変化を計測および視覚化します。

CRF とは、分散型コンピューティング向けに、標準のラスター データと多次元ラスター データの両方を格納できるよう最適化された、Esri のネイティブのファイル形式です。 また、多次元 CRF データセットを転置することで、特にスライス数が多い場合に、時系列プロファイルを高速に実行できます。 ArcGIS Pro のすべての多次元解析ツールは CRF の出力を生成します。CRF では、多様なデータ管理のオプションも用意しています。

モザイク データセットから CRF への変換

最初に、モザイク データセットを CRF に変換します。

1. [ジオプロセシング] ウィンドウの [戻る] ボタンをクリックします。 [ラスターのコピー (Copy Raster)] ツールを検索して開きます。
2. [ラスターのコピー (Copy Raster)] ツールの [入力ラスター] で [Chuquicamata_Landsat] を選択します。
3. [出力ラスター データセット] で、[参照] ボタンをクリックします。
4. [出力ラスター データセット] ウィンドウで [フォルダー] をクリックし、[Chuquicamata mine] をダブルクリックします。 [名前] に「Chuquicamata_Landsat.crf」と入力します。 [保存] をクリックします。

   

   データを多次元として処理するパラメーターは、デフォルトではオンになっています。 [多次元転置の構築] パラメーターがオンになっている場合、スライス数が多い場合に処理を高速化できるよう、CRF の格納構造が変更されます。 ここではスライス数は少ないので、転置は必要ありません。 このパラメーターはオフのままにしておきます。

5. [実行] をクリックします。

   ツールが実行されます。 数分後に、新しい CRF がマップに追加されます。

6. [コンテンツ] ウィンドウで [Chuquicamata_Landsat] モザイク データセット レイヤーをオフにし、新しい [Chuquicamata_Landsat.crf] レイヤーのみを表示します。 必要に応じて、[Chuquicamata_Landsat.crf] レイヤーをクリックして選択します。
7. リボンの [多次元] タブの [データ管理] グループで、[データ管理] ボタンをクリックして、CRF データセットの管理に使用されるツールを表示します。

   

   このメニューでは、4 つのツールを使用できます。 そのうちの 2 つ、[転置] と [多次元ラスターの管理 (Manage Multidimensional Raster)] は CRF データセットでしか使用できません。

   [転置] ツールを使用すると、多次元置換を構築できます。これによって、ディメンションのピクセル値を解析するときに、データセットのパフォーマンスを向上できます。 [多次元ラスターの管理 (Manage Multidimensional Raster)] ツールでは、既存の多次元ラスターで変数とディメンションの追加または削除を行えます。

変化の計測と視覚化

CRF 多次元ラスター データセットの準備ができたので、次に、1990 年から 2010 年の間に、チュキカマタ鉱山がどれだけ拡大したか計測します。

1. リボンの [マップ] タブをクリックします。 [照会] グループで、[場所検索] ボタンをクリックします。

   

   [場所検索] ウィンドウが表示されます。 鉱山の経度と緯度の座標を入力します。

2. [場所検索] ウィンドウの検索ボックスに「68.9004325°W 22.2880568°S」をコピーして貼り付けて、Enter を押します。

   

   注意:

   あるいは、キーワード「Chuquicamata」を検索し、最初の検索結果を選択することもできます。

   マップで座標が拡大表示されます。

3. [場所検索] ウィンドウを閉じます。
4. マップの下で、縮尺を [1:50,000] に変更します。

   

   マップが縮小表示され、巨大な地表鉱山が表示されます。 デフォルトでは、画像は自然色合成で表示されます。赤、緑、青の帯域が対応するチャンネルとともに表示され、画像のフィーチャは実際に人間の目に見えるようにレンダリングされます。

   

5. [コンテンツ] ウィンドウで、[Chuquicamata_Landsat.crf] が選択されていることを確認します。
6. リボンで [多次元] タブをクリックします。 [現在の表示スライス] グループで、[StdTime] に [2010-04-27] から始まる値を選択します。

   マップ上でレイヤーが更新されます。 1990 年以降、鉱山が変化を遂げ、拡大しました。

   

7. リボン上で [StdTime] を [1990-02-15] で始まる値に戻します。
8. [標準時間に沿ってスライスを再生] ボタンをクリックします。

   

   マップが多次元ラスターの各スライスで更新され、アニメーションを生成します。 鉱山の経時的な変化がわかります。

   

9. [標準時間に沿ってスライスを一時停止] ボタンをクリックしてアニメーションの再生を停止します。 必要に応じ、[StdTime] を [1990-02-15] に設定します。

   次に、主な採掘場を大まかに計測します。

10. リボンの [マップ] タブをクリックします。 [照会] グループで、[計測] ボタンをクリックします。

    

    [距離の計測] ツール ウィンドウが表示されます。

11. [距離の計測] ウィンドウで、[メートル法] を [キロメートル] に変更します。
12. マップ上で、主要採掘場の南端の地点をクリックします。 北端の地点をダブルクリックして、計測を行います。

    

    1990 年には、主要採掘場の長さは約 3.5 km でした。

13. リボンで [多次元] タブをクリックします。 [現在の表示スライス] グループで、[StdTime] を [2010-04-27] に変更します。
14. 採掘場の長さを再計測します。

    

    主要採掘場の長さは、4 km 以上になっています。 また、1990 年から 2010 年の間に、いくつかの派生的な採掘場が出現したり、拡大したりしています。

15. [距離の計測] ツールを閉じます。
16. [多次元] タブの [現在の表示スライス] グループで、[StdTime] を [1990-02-15] に戻します。
17. プロジェクトを保存します。

Esri のネイティブの多次元形式の多次元ラスター レイヤーを作成し、目視検査と計測によって、チュキカマタ鉱山の経時的な拡大を確認しました。 しかし、マルチスペクトル画像には、見た目以上の情報が含まれています。 続いて、異なる帯域の組み合わせと帯域比率を使用して、情報をさらに抽出します。

スペクトル情報の拡張

次に、データセットのマルチスペクトル バンドを使用して、チュキカマタ鉱山の変化を効果的に視覚化します。

スペクトル情報の探索

最初に、異なるバンド割り当てを使用し、マップ上でさまざまなポイントのスペクトル プロファイルを調べます。 現在、赤、緑、青のバンドを使用して、画像がナチュラル カラー合成として表示されています。 ただし、電磁スペクトルの各セグメントはさまざまな特長を強調することができるため、異なるバンドを使用すると、画像に表示される情報を強調できます。 短波赤外バンドを含むバンド割り当てを選択します。

1. [コンテンツ] ウィンドウの [Chuquicamata_Landsat.crf] で [赤] チャンネルを右クリックして [Short-wave Infrared 1] を選択します。
2. [緑] チャンネルを [赤] バンド、[青] チャンネルを [Short-wave Infrared 2] バンドに変更します。

   

   マップ上でレイヤーが更新されます。

   

   粘土鉱物と炭酸塩鉱物は、鉱山周辺の斑岩銅鉱床でよく見つかります。 この種の鉱物は、Landsat TM データの短波赤外 2 バンドで補足される、およそ 2.2 μm の強い吸収、および短波赤外 1 バンドで補足される、波長の強い反射を示します。 作成した RGB コンポジットでは、薄いピンクのエリアは、短波赤外 1 バンドに強い反射があることを意味し、粘土鉱物または炭酸塩鉱物が存在することを示しています。 これらの明るいピクセルは、銅の選鉱くずが堆積したエリアを示す場合があります。

   さらに探索するために、[画像情報] ウィンドウを使用して、ポインターを画像の上に移動したときにスペクトル反射率の情報を表示します。

3. リボンの [画像] タブをクリックします。 [ツール] グループで、[画像情報] をクリックします。

   

   [画像情報] ウィンドウが開きます。 [対象ポイント] セクションのデフォルト設定は、[カーソルの追跡] オプションです。これにより、マップ内の画像の上にポインターを移動すると、ポインターの下にあるピクセルの各バンドのスペクトル反射率を表示できます。 これは、ピクセルのスペクトル プロファイルとも呼ばれます。

4. マップで、ポインターを鉱山画像上を移動させます。

   [画像情報] ウィンドウにポイントした各ピクセルのスペクトル プロファイルが表示されます。

   

   画像内の薄いピンク色のエリアにある短波赤外バンド 1 (赤で表示) の反射率が最も高く、画像内の暗い紫色のエリアにあるバンドの反射率は一般的に低くなります。

   [画像情報] ウィンドウにはピクセルのロウとカラム値 ([画像 (X, Y)])、ピクセルの座標 ([10進])、およびソース情報 ([ソース]) も表示されます。 現在、赤、緑、青のチャンネルで表示されているバンドもスペクトル チャートに示されます。

5. リボンで [多次元] タブをクリックします。 [現在の表示スライス] グループで [StdTime] オプションを使用して多次元ラスター レイヤー内のスライスをクリックし、異なる日付で鉱山がどのようにレンダリングされるかを確認します。

   多次元ラスターの機能は、選択されたバンド割り当てがすべてのスライスに一括で適用されることです。

帯域比率の計算

次に、酸化鉄帯域比率を生成して、追加情報を視覚化します。 帯域比率 (または指数) では、数式を通じて、さまざまなスペクトル バンドを組み合わせます。 結果として、新しいラスターが出力されます。 異なる帯域比率は、さまざまなフィーチャと現象をハイライト表示することが目的です。

酸化鉄帯域は、銅鉱化に関連付けられた熱水変質鉱物を特定するために使用されています (Pour & Hashim, 2014)。 酸化鉄または水酸化物は 0.63 ～ 0.69 μm (赤バンド) で反射率が高く、0.45 ～ 0.52 μm (青バンド) で吸収率が高いため、酸化鉄帯域比率は電磁スペクトルの赤と青の部分からのスペクトル反射情報を使用します。

この酸化鉄比率を適用して、チュキカマタ鉱山の変化を適切に区別できるかどうかを判断します。 酸化鉄帯域比率を生成するには、ラスター関数を使用して計算します。これは新しいデータを保存することなく、ラスターのピクセル値に直接計算値を適用します。

1. リボンの [画像] タブをクリックします。 [解析] グループで [ラスター関数] ボタンをクリックします。

   

   [ラスター関数] ウィンドウが表示されます。 帯域比率を算出するには、[バンド演算] 関数を使用します。

2. 検索ボックスに「バンド」と入力します。 結果のリストで、[算術演算] にある [バンド演算] をクリックします。

   

   ジオプロセシング ツールと同様、ラスター関数にも入力パラメーターが必要です。

3. [バンド演算プロパティ] ウィンドウの [ラスター] で、[Chuquicamata_Landsat.crf] を選択します。 [方法] で [Iron Oxide] を選択します。

   [バンド インデックス] に、ヒントが表示され、酸化鉄バンド比の方程式と必要な帯域が表示されます。 ツールは酸化鉄比率式をわかっていますが、どの画像のバンドを適用するかを指定する必要があります。

4. [バンド インデックス] に「3 1」と入力します。

   バンド インデックス 3 は赤のバンド、バンド インデックス 1 は青のバンドを表します。 これらをスペースで区切ります。

   

5. [新しいレイヤーの作成] をクリックします。

   新しい多次元レイヤーがマップに追加されます。

   

   DRA を使用して見栄えをよくします。

6. リボンの [ラスター レイヤー] タブをクリックします。 [レンダリング] グループで [DRA] をクリックします。

   

   DRA は Dynamic Range Adjustment (ダイナミック レンジ調整) を表します。 レイヤーのレンダリングを動的にストレッチして、コントラストを改善し、結果を効果的に視覚化できます。

7. リボンで [多次元] タブをクリックします。 [現在の表示スライス] グループで [StdTime] ドロップダウン リストを使用して、多次元ラスター レイヤー内のスライスをクリックします。

   すべてのスライスに酸化鉄バンド比と DRA ストレッチが適用されます。

   

8. [コンテンツ] ウィンドウで、[バンド演算_Chuquicamata_Landsat.crf] というレイヤー名をクリックして選択します。 このレイヤー名をもう一度クリックして、「Iron Oxide」という名前に変更します。

   この帯域比率を使用して、他にどのようなフィーチャを区別できるでしょうか？

9. プロジェクトを保存します。

このチュートリアルでは、Landsat TM 衛星画像を使用して多次元モザイク データセットを作成し、クラウド ラスター形式に変換して、チュキカマタ鉱山の経時的な変化を観察しました。 さらに、バンド割り当てを変更し、変化をさらに詳細に視覚化しました。

他のチュートリアルについては、チュートリアル ギャラリーをご覧ください。

使用許諾

• Landsat 4-5 TM データは、USGS EarthExplorer Web サイトからダウンロードしました。
• World Topographic Map の出典: Esri、TomTom、Garmin、FAO、NOAA、USGS、OpenStreetMap の投稿者、GIS ユーザー コミュニティ
• World Hillshade レイヤーの出典: Esri、Maxar、Airbus DS、USGS、NGA、NASA、CGIAR、N Robinson、NCEAS、NLS、OS、NMA、Geodatastyrelsen、Rijkswaterstaat、GSA、Geoland、FEMA、Intermap、GIS ユーザー コミュニティ