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LANDSAT-8の画像でNDVIを計算して可視化してみる(衛星データ活用)
2021/11/12

LANDSAT-8の画像でNDVIを計算して可視化してみる(衛星データ活用)

こんにちは石橋です。

Fusicでは、近年盛り上がりを見せている宇宙関連ビジネスや衛星データの商用活用を目的とした研究を進めています。

今回は、NDVIと呼ばれる正規化植生指数と呼ばれるものを計算してみます。 LANDSATのような衛星に乗ってるスペクトルカメラであれば、赤色の領域と、近赤外の領域のデータがあればNDVIは簡単に計算することができます。

ちょうど高校生の時にUSGSからデータダウンロードしてきて、QGISでラスタ演算して色々実験してたので懐かしい気持ちがしますw

データの用意と、解析ソフトのインストール

データはUSGSからダウンロードします アカウント作成をしましょう

https://ers.cr.usgs.gov/

解析ソフトにはQGISを使用します ダウンロードしておきましょう

https://qgis.org/en/site/

次にLandbroserというサービスを使ってデータをダウンロードします。 産総研から提供されているツールでデータを探すのにとても便利です。

https://gsrt.digiarc.aist.go.jp/landbrowser/

ここで、見たいエリアを選んで Band4, Band5の画像を保存しましょう。

QGISに読み込む

QGISを起動して、画像をドラッグアンドドロップすれば画像がプレビューできます

次にラスタ計算機を起動して

NDVIの式通りに画像に演算処理を施します

NDVIについてはこちら

https://ja.wikipedia.org/wiki/NDVI

計算した結果がこちらです

パッと見、植物が生い茂ってそうなエリアは明るくなって

植物が少なさそうな都市部は暗くなっていますね

NDVIを空間的に見てあげると、植物がありそうかそうでないか

時間的に見てあげると、生育状況、季節変化などがわかりそうですね。

難易度は高そうですが、時空間的に見てあげることができれば分布推定などにも利用できるのでしょうか?

とはいえ、NDVIも出てからかなり長いこと使われてきた指標ですね。\ 今は、昔に比べて複数のチャンネルがより細かくとれる場合があるので新しいインデックスなどを探すのも楽しそうですね

植物の種類や、クロロフィルなど色の反射特性を決定する要因について調べると良いのでしょうかね?

とりあえずNDVIを算出するのは簡単にできることがわかりました(厳密なことを言えば、太陽の入射角を加味して画像を補正してあげた方が良いのでしょうが今回は割愛)

最近ではSAR衛星も数を増やしてきているので、SAR衛星から取れる情報でどんなことが言えるのかということ

マルチスペクトルカメラの情報と相補的に利用できたりすることができるのか?とか、色々興味が湧いてくる分野ですね

Ryu Ishibashi

Ryu Ishibashi

機械学習/Vue/React/Laravelとかやってます