さまざまな解像度のラスターを扱う場合、最高または最低の解像度にリサンプリングする必要がありますか?


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さまざまな解像度と投影法を持つラスターデータレイヤーを扱うためのベストプラクティスに関する推奨事項を探しています。私が与えられたアドバイスは、分析を実行する前に常に最も低い解像度でレイヤーにリサンプリングすることですが、これは私にとって非常に正確な無駄のようです。

より高い解像度のグリッドに一致するようにリサンプリングするのが妥当なのはいつですか?また、より低い解像度へのリサンプリングと比較した場合の影響は何ですか?

これは状況に大きく依存する可能性が高いことを理解しています。私は主に一般的なガイドラインを探していますが、参照用の私の特定のシナリオは次のとおりです。

シナリオ:さまざまな環境層および社会経済層に基づいて、土地利用を予測する空間回帰モデルを構築しようとしています。私の土地利用マップはLandsatから派生したものであり、解像度は30mです。説明レイヤーの例には、SRTM DEM(3アーク秒、約90m)およびBioclim気候レイヤー(30アーク秒、約1km)が含まれます。


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回帰モデルと実装方法に関する詳細を教えてください。+1がうまく構築された、興味深い質問です!
アーロン

2つの時点での森林被覆を比較し、ロジスティック回帰モデルを使用して、応答として森林破壊の(バイナリ)確率を使用しています。私はR.でそれを実装します
マット・SM

回答:


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実際、それは状況に依存するわけではなく、すべて統計エラーに関するものです。

より高い解像度にリサンプリングするたびに、誤った精度が導入されます。整数のみでフィート単位で測定されたデータのセットを検討してください。任意のポイントは、実際の場所から+/- 0.5フィートの位置にあります。最も近い10分の1にリサンプリングすると、任意の数値は実際の位置から+/- 0.1以下であると言っています。しかし、元の測定値はそれほど正確ではなく、現在は誤差の範囲内で動作しています。ただし、他の方法で低解像度にリサンプリングした場合、特定のポイント値はより大きなサンプルの誤差範囲内に含まれるため、確実に正確であることがわかります。

統計数学の外で、これが最初に思い浮かぶのは土地調査です。古い調査では、方位を最も近い30分まで、距離を10分の1までしか指定していませんでした。これらの測定値で境界トラバースをプロットすると、多くの場合、フィート単位で測定された閉鎖(開始点と終了点は同じである必要がありますが、同じではありません)になります。現代の調査は、少なくとも1秒の最も近い2分の1から100分の1を対象にしています。派生値(ロットの面積など)は、精度の違いによって大きく影響を受ける可能性があります。導出された値自体も、非常に正確なものとして指定できます。

分析の場合、より高い解像度にリサンプリングすると、結果は、それらが基づいているデータよりもはるかに高い精度を意味します。90mのSRTMを考慮してください。どのような方法で標高(平均/最大/平均リターン)を測定する場合でも、その近隣と区別できる最小単位(ピクセル)は90mです。それを30mにリサンプリングする場合、次のいずれかです。

  • 結果として得られる9つのピクセルすべてが同じ高さであると仮定しますが、実際には1つだけである場合があります-中央または左上-
  • ピクセル間を補間し、以前には存在しなかった派生値を作成します

したがって、どちらの場合でも、新しいサブサンプルが実際に測定されなかったため、誤った精度が導入されます。

関連質問:土地適合性のモデリングにはどのようなプラクティスが利用できますか?


これは、ポイントデータにも当てはまります。しかし、場所の精度と測定された量の精度があるところで、連続的に変化する空間量を平均化するラスターデータの場合は違うのだろうか。また、量が異なれば、空間変動のレベルも異なります。たとえば、標高データをより高い解像度にリサンプリングすると、山岳地帯で大草原よりも多くのエラーが発生する必要があります。
マットSM

@MattSMそれはすべての空間データに当てはまり、測定された量の統計誤差によって悪化します。90mのSRTMを考慮してください。どのような方法で標高(平均/最大/平均リターン)を測定する場合でも、その近隣と区別できる最小単位(ピクセル)は90mです。それを30mにリサンプリングすると、結果としてピクセルの9つすべてが同じ高さであると言っていることになります。または、ピクセル間を補間して、前には存在しなかった値を作成するため、精度が間違っています。そして、はい、値の範囲は潜在的なエラーに対して再生されます。
クリスW 14

補足として、パターンが明らかに制限されている特別な場合に特定の特徴を補間することができます-頭に浮かぶのは、読むには解像度が低すぎる写真からナンバープレート情報を再構築することです。しかし、あなたが見ているものを知っている必要があります。問題のプレートがアラビア語などの非ヨーロッパのスクリプトにあったためにナンバープレートの再構築が失敗したいくつかのケースを思い出します。
スティーブバーンズ14

アークベースの解像度のラスタについてはどうでしょうか。異なるエリア/異なるアスペクトのアスペクト比のグリッドセルはありませんか?
CMCDragonkai

@CMCDragonkaiデータ表現対フォーマットおよび座標系/投影法に取り組んでいるので、どのように対処するかわかりません。はい、ラスターの地理的領域は必ずしも正方形(または他のアスペクト比)ピクセルほど均一ではありません。多くのsatデータ仕様でこれがわかります(ピクセルは直下でx、スワスエッジでyです)。しかし、リサンプリングの問題は依然として当てはまります-どちらかといえば、それは単に問題を悪化させます。(そして遅れてすみません、私はしばらくSEにいませんでした。)
クリスW
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