第 4 章 実験
4.2 メガソーラーを対象とした地物認識実験
4.2.2 データセット
メガソーラーについては，エレクトリカル・ジャパン1（以下，EJ）においてその位置と 出力の情報がある程度公開されている．本研究ではEJに登録されているメガソーラーの うち，出力が 5MW 以上のものを対象地物として実験を行った．以下に本研究で作成し たデータセットについて述べる．また，以下のMSD-16-v4, MSD-16-J-v1, MSD-16-J-v2 の3つのデータセットは負例作成時に3.2.4項の除外領域を考慮した．その場合，EJ に 登録されている 5MW未満のメガソーラーの位置から 480m 以内の地点を除外領域に設 定した．これは負例にメガソーラーをなるべく含まないようにするためであるが，そも そも EJ が全てのメガソーラーを網羅しておらず，負例にはメガソーラーが含まれる可 能性がある．
Mega Solar Dataset 16 ver.1 (MSD-16-v1)
図4.13の画像をセルサイズ 16×16で分割する．教師付けでは3.2.1項に従ってセル内 にメガソーラーを少しでも含むセルを正例としている．その結果を表4.13に示す．学習用 画像をセルで分割した結果がDOSKv1であり，テスト用画像を分割した結果がDKSv1であ る．ここで，DOSKv1について，その正例をPOSKv1，負例をNOSKv1とし，DKSv1について，
1http://agora.ex.nii.ac.jp/earthquake/201103-eastjapan/energy/electrical-japan/
表 4.12: 実験で使用する20枚のLandsat 8 衛星画像[1]の一覧．
シーン番号 s シーンID
1 LC81080282015257LGN00 2 LC81060302015147LGN00 3 LC81070302015266LGN00 4 LC81070322015266LGN00 5 LC81070332015218LGN00 6 LC81070342015122LGN00 7 LC81080342015289LGN00 8 LC81070352015298LGN00 9 LC81080352015193LGN00 10 LC81080362015113LGN00 11 LC81090352015216LGN00 12 LC81090362015280LGN00 13 LC81100362015271LGN00 14 LC81110362015294LGN00 15 LC81110372015294LGN00 16 LC81120362015141LGN00 17 LC81120372015141LGN00 18 LC81130372015308LGN00 19 LC81120382015221LGN00 20 LC81130422015260LGN00
その正例をPKSv1，負例をNKSv1とする．また，NOSKv1のセルの数が80000, 40000, 8000 となるようにランダムアンダーサンプリングを行い，その結果がそれぞれ，NOSK80Kv1，
NOSK40Kv1，NOSK8Kv1である．なお，セルで分割する際，セルの内部に衛星画像のデータ
が存在していない，図4.13 の画像の四隅に位置するセルは除去している．
Mega Solar Dataset 16 ver.2 (MSD-16-v2)
図4.13の画像をセルサイズ 16×16で分割する．教師付けでは3.2.2項に従っててセル 内にメガソーラーを1/3以上含むセルを正例としている．その結果を表4.14に示す．学 習用画像をセルで分割した結果がDOSKv2である．ここで，DOSKv2について，その正例 をPOSKv2，負例をNOSKv2とし，DKSv2について，その正例をPKSv2，負例をNKSv2とす る．また，NOSKv2のセルの数が 80000, 40000, 8000 となるようにランダムアンダーサン
図4.14: 実験で使用する20枚のLandsat 8衛星画像．Google Earth上に20枚のLandsat 8 衛星画像を貼りつけた画像であり，黄色いピンは教師としたメガソーラーの位置であ る．
このデータセットは MSD-16-v1 の学習用データセットの正例を増やす目的で作成した ため，テスト用画像については3.2.2項の方法でデータセットを作成しておらず，DKSv2
＝DKSv1である．また，セルで分割する際，セルの内部に衛星画像のデータが存在して いない，図4.13の画像の四隅に位置するセルは除去している．
表 4.13: Mega Solar Dataset 16 ver.1 の詳細．DOSKv1は図4.13aを，DKSv1は図4.13b を分割して作成したデータセットである．NOSK80Kv1，NOSK40Kv1，NOSK8Kv1はそれぞれ
NOSKv1をランダムアンダーサンプリングしたものである．
データセット セルの数
POSKv1 113
DOSKv1 NOSKv1 163149
(training) NOSK80Kv1 80000 NOSK40Kv1 40000 NOSK8Kv1 8000
DKSv1 PKSv1 89
(test) NKSv1 163198
表 4.14: Mega Solar Dataset 16 ver.2 の詳細．DOSKv2は図4.13aを，DKSv2は図4.13b を分割して作成したデータセットである．NOSK80Kv2，NOSK40Kv2，NOSK8Kv2はそれぞれ
NOSKv2をランダムアンダーサンプリングしたものである．
データセット セルの数
POSKv2 42
DOSKv2 NOSKv2 163149
(training) NOSK80Kv2 80000 NOSK40Kv2 40000 NOSK8Kv2 8000 Mega Solar Dataset 16 ver.3 (MSD-16-v3)
図4.13の画像をセルサイズ 16×16で分割する．教師付けでは3.2.3項に従ってセル内 にメガソーラーを20%以上含むセルを正例としている．その結果を表4.15に示す．学習 用画像をセルで分割した結果がDOSKv3であり，テスト用画像を分割した結果がDKSv3であ る．ここで，DOSKv3について，その正例をPOSKv3，負例をNOSKv3とし，DKSv3について，
その正例をPKSv3，負例をNKSv3とする．また，NOSKv3のセルの数が80000, 40000, 8000 となるようにランダムアンダーサンプリングを行い，その結果がそれぞれ，NOSK80Kv3， NOSK40Kv3，NOSK8Kv3である．
なお，セルで分割する際，セルの内部に衛星画像のデータが存在していない，図4.13 の画像の四隅に位置するセルは除去している．また，データが存在していない領域を少 しでも含むセルも除去している．
表 4.15: Mega Solar Dataset 16 ver.3の詳細．DOSKv3は図4.13aを，DKSv3は図4.13bを 分割して作成したデータセットである．offset(POSKv3)はセルを切り出す際にグリッドに オフセットを加えることで POSKv3 の数を増やしたものである．NOSK80Kv3，NOSK40Kv3，
NOSK8Kv3はそれぞれNOSKv3をランダムアンダーサンプリングしたものである．
データセット セルの数
POSKv3 50
offset(POSKv3) 799
DOSKv3 NOSKv3 161326
(training) NOSK80Kv3 80000 NOSK40Kv3 40000
NOSK8Kv3 8000
DKSv3 PKSv3 47
(test) NKSv3 161390
Mega Solar Dataset 16 ver.4 (MSD-16-v4)
図4.13の画像をセルサイズ 16×16で分割する．教師付けでは3.2.4項に従ってセル内 にメガソーラーを20%以上含むセルを正例とし，負例からは除外領域を除いている．ま
た，MSD-16-v3と比較して，除外領域の追加とともに，メガソーラーのポリゴンも修正と
雲がかかった正例の除外も行っている．その結果を表4.16に示す．学習用画像をセルで 分割した結果がDOSKv4であり，テスト用画像を分割した結果がDKSv4である．ここで，
DOSKv4について，その正例をPOSKv4，負例をNOSKv4とし，DKSv4について，その正例を
PKSv4，負例をNKSv4とする．また，NOSKv4のセルの数が80000, 40000, 8000となるよう にランダムアンダーサンプリングを行い，その結果がそれぞれ，NOSK80Kv4，NOSK40Kv4， NOSK8Kv4である．
なお，セルで分割する際，セルの内部に衛星画像のデータが存在していない，図4.13 の画像の四隅に位置するセルは除去している．また，データが存在していない領域を少 しでも含むセルも除去している．
Mega Solar Dataset 16 Japan ver.1 (MSD-16-J-v1)
表4.12の20枚のLandsat 8 衛星画像をセルサイズ16×16で分割する．教師付けでは
3.2.4項に従ってセル内にメガソーラーを20%以上含むセルを正例とし，負例からは除外
領域を除いている．その結果を表4.17に示す．
表 4.16: Mega Solar Dataset 16 ver.4の詳細．DOSKv4は図4.13aを，DKSv4は図4.13bを 分割して作成したデータセットである．offset(POSKv4)はセルを切り出す際にグリッドに オフセットを加えることで POSKv4 の数を増やしたものである．NOSK80Kv4，NOSK40Kv4，
NOSK8Kv4はそれぞれNOSKv4をランダムアンダーサンプリングしたものである．
データセット セルの数
POSKv4 54
offset(POSKv4) 858
DOSKv4 NOSKv4 159205
(training) NOSK80Kv4 80000 NOSK40Kv4 40000
NOSK8Kv4 8000
DKSv4 PKSv4 41
(test) NKSv4 159523
Mega Solar Dataset 16 Japan ver.2 (MSD-16-J-v2)
表4.12の20枚のLandsat 8 衛星画像をセルサイズ16×16で分割する．教師付けでは
3.2.4項に従ってセル内にメガソーラーを20%以上含むセルを正例とし，負例からは除外
領域を除いている．その際，MSD-16-J-v1 ではシーンごとに正例と負例に分割していた が，このデータセットではポリゴンのあるメガソーラーを学習データ，検証データ，テ ストデータにそれぞれ70 : 5 : 25の比でランダムに分割し，学習データについてのみ，セ ルを切り出すグリッドにオフセットを加えてデータ数を増やす処理を行っている．その 結果をその結果を表4.18に示す．