4-1 衛星尺度轉換
本研究中將捷鳥衛星多光譜影像固有之 2.8m 尺度，以雙線性重 取樣法及立方褶積重取樣法分別轉換為1 m, 2 m, 4 m, 10 m, 20 m, 30 m, 100 m, 250 m 等八種尺度共十六幅影像供後續分類精度探討，影像 所佔之磁碟容量列如表 4-1。
表 4-1 尺度轉換後之解析度及影像所佔之磁碟容量
檔案名稱 解析度
(m) 取樣法 檔案大小
(Kb)
b1.img 1 雙線性 3,211,767
b2.img 2 雙線性 53,885
b4.img 4 雙線性 13,957
b10.img 10 雙線性 2,317
b20.img 20 雙線性 696
b30.img 30 雙線性 342
b100.img 100 雙線性 85
b250.img 250 雙線性 24
c1.img 1 立方褶積 3,211,767
c2.img 2 立方褶積 53,885
c4.img 4 立方褶積 13,957
c10.img 10 立方褶積 2,317
c20.img 20 立方褶積 696
c30.img 30 立方褶積 342
c100.img 100 立方褶積 85
c250.img 250 立方褶積 24
4-2 衛星影像分類 4-2-1 訓練樣區選取
監督性影像分類之訓練樣區分為水稻田、草生地、雜木林或果 園、裸露地、建築物、水體、道路及無法歸類等八類。訓練樣本之選 取乃依據相片基本圖以及對於研究範圍之瞭解於影像上所選取之區 域，本研究中共取得七類共三十區訓練樣本，面積合計 1,645,269 平 方公尺。詳細訓練樣本區資料如表 4-2 所示，圖 4-1 至 4-7 顯示各訓 練樣本區之分佈狀況。
表 4-2 訓練樣本區類別及基本資料
類別 檔案名稱
訓練 樣本 區
訓練樣本 面積 (平方公
尺) 裸露地 resoil.aoi 4 75,382 草生地 grass.aoi 7 51,778 水稻田 paddy.aoi 5 254,651 道路 road.aoi 3 14,161 建築物 urban.aoi 3 245,531 水體 water.aoi 4 118,190 雜木林 woods.aoi 4 885,576
圖4-1 草生地訓練樣本區選取，圖中黃色區域為訓練樣本區，提供 影像分類程式學習該樣區之光譜特性
圖4-2 水稻田訓練樣本區選取，圖中黃色區域為訓練樣本區。
圖4-3 裸露地訓練樣本區選取，圖中黃色區域為訓練樣本區。
圖4-4 道路地訓練樣本區選取，圖中黃色區域為訓練樣本區。
圖4-5 建築物訓練樣本區選取，圖中黃色區域為訓練樣本區。
圖 4-6 水體訓練樣本區選取，圖中黃色區域為訓練樣本區。
圖4-7 雜木林訓練樣本區選取，圖中黃色區域為訓練樣本區。
4-2-2 監督性影像分類結果
經尺度轉換後之影像利用前節所選取之訓練樣本區進行監督性 影像分類，共分為水稻田、草生地雜木林或果園、裸露地、建築物、
水體、道路及無法歸類等八項。各不同尺度之影像及其影像分類結 果，圖4-8 至圖 4-15 顯示雙線性重取樣法影像分類像之分類結果，
圖4-16 至圖 4-23 顯示立方褶積重取樣法影像分類結果。
分類前原始影像 分類後影像點數統計表
分類後影像
未分類 水稻田 草生地
雜木林、果園 裸露地
建築物 水體 道路
圖例
圖 4-8 雙線性重取樣法影像分類（解析度＝1 m）
雙線性重取樣法
0 2000000 4000000 6000000 8000000 10000000 12000000 14000000 16000000 18000000
圖像點數
未分類 28468
水稻田 10521943
草生地 10405396
雜木林 16376492
裸露地 5743375
都市用地 7046005
水體 765583
道路 2407538
解析度=1m
分類前原始影像
雙線性重取樣法
0 500000 1000000 1500000 2000000 2500000 3000000 3500000 4000000 4500000
圖像點數
未分類 14235
水稻田 2630890
草生地 2600871
雜木林 4092908
裸露地 1435949
都市用地 1760820
水體 191392
道路 602022
解析度=2m
分類後影像點數統計表
分類後影像
未分類 水稻田 草生地
雜木林、果園 裸露地
建築物 水體 道路
圖例
圖 4-9 雙線性重取樣法影像分類（解析度＝2 m）
分類前原始影像
雙線性重取樣法
0 200000 400000 600000 800000 1000000 1200000
圖像點數
未分類 5387
水稻田 657626
草生地 650314
雜木林 1022965
裸露地 358794
都市用地 440587
水體 47864
道路 150563
解析度=4m
分類後影像點數統計表
分類後影像
未分類 水稻田 草生地
雜木林、果園 裸露地
建築物 水體 道路
圖例
圖 4-10 雙線性重取樣法影像分類（解析度＝4 m）
分類前原始影像
雙線性重取樣法
0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 140000 160000 180000
圖像點數
未分類 0
水稻田 107471
草生地 103634
雜木林 160605
裸露地 61159
都市用地 71906
水體 7011
道路 21824
解析度=10m
分類後影像點數統計表
分類後影像
未分類 水稻田 草生地
雜木林、果園 裸露地
建築物 水體 道路
圖例
圖4-11 雙線性重取樣法影像分類（解析度＝10 m）
分類前原始影像
雙線性重取樣法
0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000
圖像點數
未分類 0
水稻田 27249
草生地 25527
雜木林 39331
裸露地 16424
都市用地 18794
水體 1523
道路 4362
解析度=20m
分類後影像點數統計表
分類後影像
未分類 水稻田 草生地
雜木林、果園 裸露地
建築物 水體 道路
圖例
圖4-12 雙線性重取樣法影像分類（解析度＝20 m）
分類前原始影像
雙線性重取樣法
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000
圖像點數
未分類 0
水稻田 12280
草生地 11188
雜木林 17077
裸露地 7682
都市用地 9013
水體 564
道路 1563
解析度=30m
分類後影像點數統計表
分類後影像
未分類 水稻田 草生地
雜木林、果園 裸露地
建築物 水體 道路
圖例
圖4-13 雙線性重取樣法影像分類（解析度＝30 m）
分類前原始影像
雙線性重取樣法
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600
圖像點數
未分類 0
水稻田 1272
草生地 942
雜木林 1452
裸露地 733
都市用地 841
水體 9
道路 64
解析度=100m
分類後影像點數統計表
分類後影像
未分類 水稻田 草生地
雜木林、果園 裸露地
建築物 水體 道路
圖例
圖4-14 雙線性重取樣法影像分類（解析度＝100 m）
分類前原始影像
雙線性重取樣法
0 50 100 150 200 250
圖像點數
未分類 0
水稻田 213
草生地 146
雜木林 196
裸露地 123
都市用地 190
水體 0
道路 0
解析度=250m
分類後影像點數統計表
分類後影像
未分類 水稻田 草生地
雜木林、果園 裸露地
建築物 水體 道路
圖例
圖4-15 雙線性重取樣法影像分類（解析度＝250 m）
分類前原始影像
立方摺積取樣法
0 2000000 4000000 6000000 8000000 10000000 12000000 14000000 16000000 18000000
圖像點數
未分類 0
水稻田 10268599
草生地 10306796
雜木林 16489007
裸露地 5503592
都市用地 7548726
水體 804319
道路 2373761
解析度=1m
分類後影像點數統計表
分類後影像
未分類 水稻田 草生地
雜木林、果園 裸露地
建築物 水體 道路
圖例
圖4-16 立方褶積重取樣法影像分類（解析度＝1 m）
分類前原始影像
立方摺積取樣法
0 500000 1000000 1500000 2000000 2500000 3000000 3500000 4000000 4500000
圖像點數
未分類 0
水稻田 2567298
草生地 2576024
雜木林 4121294
裸露地 1375397
都市用地 1894268
水體 201147
道路 593659
解析度=2m
分類後影像點數統計表
分類後影像
未分類 水稻田 草生地
雜木林、果園 裸露地
建築物 水體 道路
圖例
圖4-17 立方褶積重取樣法影像分類（解析度＝2 m）
分類前原始影像
立方摺積取樣法
0 200000 400000 600000 800000 1000000 1200000
圖像點數
未分類 0
水稻田 641763
草生地 643936
雜木林 1030329
裸露地 343735
都市用地 475641
水體 50272
道路 148424
解析度=4m
分類後影像點數統計表
分類後影像
未分類 水稻田 草生地
雜木林、果園 裸露地
建築物 水體 道路
圖例
圖4-18 立方褶積重取樣法影像分類（解析度＝4 m）
分類前原始影像
立方摺積取樣法
0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 140000 160000 180000
圖像點數
未分類 0
水稻田 107232
草生地 103960
雜木林 161199
裸露地 60525
都市用地 71088
水體 7179
道路 22427
解析度=10m
分類後影像點數統計表
分類後影像
未分類 水稻田 草生地
雜木林、果園 裸露地
建築物 水體 道路
圖例
圖4-19 立方褶積重取樣法影像分類（解析度＝10 m）
分類前原始影像
立方摺積取樣法
0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000
圖像點數
未分類 0
水稻田 27204
草生地 25606
雜木林 39350
裸露地 16317
都市用地 18750
水體 1547
道路 4436
解析度=20m
分類後影像點數統計表
分類後影像
未分類 水稻田 草生地
雜木林、果園 裸露地
建築物 水體 道路
圖例
圖4-20 立方褶積重取樣法影像分類（解析度＝20 m）
分類前原始影像
立方摺積取樣法
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 20000
圖像點數
未分類 0
水稻田 12291
草生地 11221
雜木林 17181
裸露地 7638
都市用地 8881
水體 566
道路 1589
解析度=30m
分類後影像點數統計表
分類後影像
未分類 水稻田 草生地
雜木林、果園 裸露地
建築物 水體 道路
圖例
圖4-21 立方褶積重取樣法影像分類（解析度＝30 m）
分類前原始影像
立方摺積取樣法
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600
圖像點數
未分類 0
水稻田 1261
草生地 952
雜木林 1446
裸露地 732
都市用地 849
水體 9
道路 64
解析度=100m
分類後影像點數統計表
分類後影像
未分類 水稻田 草生地
雜木林、果園 裸露地
建築物 水體 道路
圖例
圖4-22 立方褶積重取樣法影像分類（解析度＝100 m）
分類前原始影像
立方摺積取樣法
0 50 100 150 200 250
圖像點數
未分類 0
水稻田 213
草生地 148
雜木林 195
裸露地 123
都市用地 189
水體 0
道路 0
解析度=250m
分類後影像點數統計表
分類後影像
未分類 水稻田 草生地
雜木林、果園 裸露地
建築物 水體 道路
圖例
圖4-23 立方褶積重取樣法影像分類（解析度＝250 m）
4-3 影像分類精確度評估
本節敘述各尺度影像經監督性分類後所得到的分類成果，配合現 地調查之地真資料（Ground Truth），以誤差矩陣評估精確度。
4-3-1 現地調查資料
本研究之研究區域現地調查分別於九十一年八月至十一月進行 數次現地土地利用調查，以掌上型電腦將研究區域之衛星影像及水田 坵塊等相關資訊攜帶至現地，並搭配全球定位系統（Global Positioning System）提供即時座標位址，可於現場記錄土地利用狀況。圖 4-24 為現地使用掌上型電腦記錄座標及土地利用情形。圖 4-25 顯示掌上 型電腦搭配全球定位系統之軟硬體設備，包括掌上型電腦、全球定位 系統，ArcView 及 ArcPad 等軟體，圖 4-26 顯示研究區域之衛星影像 及水田坵塊等相關資訊可於現地套疊顯示，以輔助掌握現地情況。
圖4-24 現地使用掌上型電腦記錄勘查點之座標及土地利用情形。
圖4-25 掌上型電腦搭配全球定位系統之軟硬體設備
圖 4-26 研究區域之衛星影像及水田坵塊等相關資訊可於現地 即時顯示
ESRI Inc.
ArcView 3.2
ESRI Inc.
ArcPad 6.0
Trimble, Garmin or CF type GPS GPS
Intel StrongArm CPU, 64MB ROM, 256MB CF card Compaq
iPAQ
說明 設備名稱
ESRI Inc.
ArcView 3.2
ESRI Inc.
ArcPad 6.0
Trimble, Garmin or CF type GPS GPS
Intel StrongArm CPU, 64MB ROM, 256MB CF card Compaq
iPAQ
說明 設備名稱
軟硬體設備
現地調查共取得 93 個調查點，其 TM 二度分帶座標位置及土地 利用情況列於表4-3。現地調查結果輸出至 ERDAS Imagine 軟體之精 確度分析模組，進行精確度評估。圖4-27 中顯示各勘查點以地理資 訊系統彙整之土地利用情形。
表4-3 現地調查樣本座標位置及土地利用情況
調查點 二度分帶 座標(X)
二度分帶 座標(Y)
土地利用
狀況 調查點 二度分帶 座標(X)
二度分帶 座標(Y)
土地利用 狀況 1 252,353 2,742,815 建物 27 254,453 2,742,813 裸土 2 252,548 2,742,671 裸土 28 253,813 2,741,641 雜木 3 252,435 2,742,598 水稻田 29 254,148 2,741,208 建物 4 252,554 2,742,294 建物 30 253,828 2,740,843 建物 5 251,932 2,742,405 裸土 31 254,764 2,740,493 建物 6 252,702 2,742,026 裸土 32 253,767 2,739,732 道路 7 253,740 2,742,095 建物 33 255,836 2,740,363 裸土 8 253,806 2,742,381 建物 34 254,893 2,738,850 裸土 9 254,456 2,742,232 建物 35 253,874 2,739,101 森林 10 254,354 2,742,765 水體 36 255,433 2,738,127 森林 11 253,849 2,743,195 水體 37 253,660 2,738,112 水體 12 253,487 2,743,391 水體 38 253,425 2,737,894 水體 13 255,231 2,741,121 道路 39 253,952 2,737,439 水體 14 254,886 2,741,857 道路 40 252,771 2,737,874 草地 15 256,312 2,740,195 雜木 41 252,594 2,738,270 草地 16 256,168 2,740,362 雜木 42 253,673 2,740,251 裸土 17 256,630 2,740,515 裸土 43 253,971 2,740,049 裸土 18 256,695 2,740,668 裸土 44 253,330 2,740,907 雜木 19 257,226 2,741,298 雜木 45 251,812 2,740,768 道路 20 257,540 2,741,320 雜木 46 251,311 2,741,319 建物 21 257,067 2,741,353 建物 47 251,321 2,741,952 建物 22 257,555 2,740,978 操場 48 252,047 2,741,761 建物 23 256,737 2,741,074 草地 49 250,978 2,740,910 建物 24 256,709 2,742,240 雜木 50 252,511 2,739,977 雜木 25 256,812 2,742,624 建物 51 254,978 2,741,262 道路 26 256,151 2,742,757 水田 52 256,111 2,741,836 園藝(樹
木
調查點 二度分帶 座標(X)
二度分帶 座標(Y)
土地利用
狀況 調查點 二度分帶 座標(X)
二度分帶 座標(Y)
土地利用 狀況 53 255,990 2,741,963 溫室 77 252,920 2,742,535 休耕田 54 256,192 2,741,643 水稻 78 252,617 2,742,599 溫室 55 256,288 2,741,551 休耕田 79 252,356 2,743,055 溫室 56 256,343 2,741,390 雜作(玉米 80 255,207 2,741,406 果樹 57 256,438 2,741,267 水體 81 253,450 2,742,671 果樹 58 256,823 2,740,715 休耕田 82 252,977 2,742,025 菜園 59 256,805 2,739,870 水稻 83 252,734 2,742,712 雜木林 60 256,659 2,740,088 雜作(蕃茄 84 252,966 2,742,565 雜木林 61 256,537 2,740,210 休耕田 85 253,265 2,742,529 雜木林 62 256,090 2,740,992 果樹(芭樂 86 254,398 2,742,065 雜木林 63 255,978 2,741,267 水稻 87 253,397 2,742,725 水體 64 253,006 2,742,057 水稻 88 253,151 2,743,514 水體 65 252,978 2,742,055 水稻 89 255,058 2,742,193 水體 66 253,029 2,742,007 水稻 90 252,147 2,742,962 水體 67 253,237 2,742,496 水稻 91 255,261 2,741,523 水體 68 253,457 2,742,696 水稻 92 255,851 2,742,242 道路 69 252,976 2,742,487 水稻 93 253,073 2,742,028 建物 70 252,824 2,742,505 水稻
71 251,702 2,743,258 水稻 72 252,222 2,743,086 水稻 73 253,454 2,742,374 水稻 74 255,179 2,741,443 水稻 75 251,926 2,742,261 休耕田 76 251,937 2,742,231 休耕田