在空間信息技術的助推下，可見光、熱紅外、微波、激光雷達以及無人機等遙感技術得到飛速發(fā)展，遙感數(shù)據(jù)源越來越多、分辨率越來越高、數(shù)據(jù)量越來越大，不斷增長的海量數(shù)據(jù)不但催生新的應用場景，也對遙感影像的處理提出了新的挑戰(zhàn)。
對遙感解譯工作高效率、高精度、大范圍的需求，已漸漸超出傳統(tǒng)目視解譯的極限，而計算機全自動遙感影像解譯通常依據(jù)對象間有明顯特征區(qū)別的對比來將全圖劃分，不適合高層語義的地物提取，只能依據(jù)底層特征(如灰度、邊緣、紋理等)尋找特征規(guī)則，故其雖在中低分辨率的遙感圖像計算機自動分類中得到了很好的應用，但高分辨率遙感影像由于信息量過于豐富和各種細節(jié)及差異造成全自動影像解譯的結果或難以達到高準確率，或需要太多的人工編輯因而沒有實用性。人機交互式半自動提取，在添加少量手動標記的基礎上，為計算機解譯提供人工判讀經(jīng)驗，通過對交互經(jīng)過的采樣點進行特征提取作為算法輸入，自動尋找與采樣點相似的對象，進而提取出具有高級語義的前景物體，充分發(fā)揮人的目標識別能力和計算機的快速計算能力，既可提高影像智能判讀的準確度，又可最大限度減少作業(yè)員的工作量，提高生產(chǎn)效率，成為當前較為實用可行的遙感影像解譯方法，為此MapGIS結合不同類型的目標地物特征，推出快速選擇、邊緣吸附、半自動提取等遙感影像半自動提取工具。
一、快速選擇工具
對于高分辨率圖像來說，直接對圖像建圖求解會造成巨大的內(nèi)存和計算開銷，難以實現(xiàn)實時反饋。MapGIS快速選擇工具采用優(yōu)化的圖分割算法，極大減少圖節(jié)點個數(shù)，降低計算時間，適用于內(nèi)部紋理一致，邊緣清晰的目標地物提取。該工具屬于漸進式提取工具，即邊標記選擇邊提取結果。工具支持左鍵增長和右鍵消減功能，操作便捷。
按下鼠標左鍵并向未知區(qū)域拖動，可實現(xiàn)漸進式的快速提取。當“○”部分超出已繪制的輪廓時，輪廓會跟隨鼠標的移動進行目標區(qū)域擴張。
左鍵增長示意圖
按下鼠標右鍵并向已有目標區(qū)域拖動，可實現(xiàn)漸進式的區(qū)域消減。當“○”靠近已繪制的輪廓時，輪廓會跟隨鼠標的移動進行消減，從而實現(xiàn)區(qū)域輪廓的修正。
右鍵消減示意圖
快速選擇提取最終結果圖
二、邊緣吸附工具
針對柵格圖像中具有明顯邊界信息的地物，MapGIS邊緣吸附工具采用交互式的圖像分割與合成算法，通過簡單的操作以及少量的交互，即可快速提取邊緣明顯的目標地物。
采集過程中，鼠標沿著目標地物邊緣移動，工具會自動吸附在邊緣，點擊左鍵，則保存該段吸附邊緣結果。
左圖黃色線為新增吸附的邊緣，右圖為邊緣吸附工具最終提取結果
三、半自動提取工具
MapGIS半自動提取工具支持大片自然地物提取與矩形建筑物提取，通過簡單的交互，即可實現(xiàn)對邊緣清晰且紋理一致圖斑的快速精確采集。
1、大片自然地物提取
大片自然地物提取功能適用于內(nèi)部紋理一致，邊緣清晰的大面積目標地物，如林地、水域等;左鍵拖動鼠標，標記前景目標，釋放時即會觸發(fā)半自動提取事件。
半自動提取結果(左)半自動提取結果增長(右)
2、建筑物提取
MapGIS半自動提取工具，支持異質(zhì)性差別大的矩形建筑提取和陰影覆蓋建筑物提取，可提取影像中不同紋理的房屋，提取結果可靈活進行局部擴充或縮減，達到不同形狀及紋理特點的房屋提取精度要求;針對房屋復雜的形狀特點，提供一系列強大的采編工具，支持多筆畫分別提取、圖形自動合并、重構拓撲，保證采集成果精度高、無拓撲錯誤?；贛apGIS半自動提取工具的矩形建筑物提取，可以高效實現(xiàn)房屋數(shù)據(jù)采集，大幅提高作業(yè)效率。
矩形建筑物提取功能對有陰影遮擋或內(nèi)部異質(zhì)性差別大但邊緣清晰的建筑物都有較好的提取結果。左鍵拖動鼠標，標記線盡可能覆蓋建筑物的2/3以上區(qū)域，即可提取出矩形特征的建筑物。
異質(zhì)性差別大的矩形建筑提取結果
陰影覆蓋建筑物提取結果
本半自動提取工具同樣支持左鍵增長和右鍵消減功能;對于不規(guī)則直角建筑物，可采取多筆畫分別提取，左鍵連續(xù)提取時，若當前筆畫與前一提取結果不相交則得到的是兩個目標建筑;若與前一結果相交，則會自動合并這兩個提取結果。
不規(guī)則直角建筑提取結果
下面以道路、河流面、自然地物、建筑物等目標地物提取為例，通過MapGIS半自動提取工具結合人工經(jīng)驗判斷提取，既提高了影像解譯效率，又保證了解譯的準確度。
半自動提取河流面
半自動提取道路
半自動提取自然地物
半自動提取建筑物
遙感影像在自然資源、生態(tài)環(huán)境、農(nóng)業(yè)、水利、氣象、海洋、交通等各領域都有著廣泛應用，是國家治理體系不可替代的“千里眼”，MapGIS半自動提取工具兼顧解譯準確度與解譯速度，讓這只“千里眼”看得快、看得準、看得透，為促進地理空間領域的國家治理體系和治理能力現(xiàn)代化貢獻GIS智慧!
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