應(yīng)用背景
住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部等六個部門在2021年的《關(guān)于加強(qiáng)窨井蓋安全管理的指導(dǎo)意見》中提出要在2023年完成窨井蓋的普查工作,但隨著城市化逐漸加快,井蓋數(shù)量愈加龐大,種類更加多樣化,同時井蓋的分布相對比較分散,傳統(tǒng)的人工逐個巡查記錄的普查方式需要投入大量的人力物力,整個普查過程耗時長、效率低。
在面對此類耗費(fèi)人工的工作時,AI又可以大顯身手了,下面來看看天樞遙感智能視覺平臺是如何與無人機(jī)遙感數(shù)據(jù)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)井蓋自動化提取的吧。
數(shù)據(jù)情況 在本次模型訓(xùn)練中選取了兩片城區(qū)的0.05m正射影像,通過對已有的井蓋數(shù)據(jù)庫進(jìn)行人工篩查,確保樣本的準(zhǔn)確性,同時查看有無遺漏圖斑,并從篩查過的樣本中挑選一部分作為測試集,剩余樣本作為訓(xùn)練集進(jìn)行模型訓(xùn)練。
測試區(qū)1測試區(qū)2
上傳數(shù)據(jù)
將訓(xùn)練、驗(yàn)證用的無人機(jī)影像上傳至天樞平臺數(shù)據(jù)中心中
建立數(shù)據(jù)集
在數(shù)據(jù)集中新建井蓋訓(xùn)練數(shù)據(jù)集,將影像從數(shù)據(jù)中心添加到新建的數(shù)據(jù)集內(nèi)
加載井蓋標(biāo)注
在平臺樣本標(biāo)注界面點(diǎn)擊加載本地標(biāo)注,將井蓋標(biāo)注上傳至天樞平臺,點(diǎn)擊保存。
模型訓(xùn)練
選擇天樞平臺中的模型訓(xùn)練地物分割算法模塊,設(shè)置訓(xùn)練參數(shù),提交任務(wù)。
模型效果測試
將訓(xùn)練完成的模型進(jìn)行發(fā)布,然后在遙感解譯功能中提交地物分割解譯任務(wù),利用劃分出的測試集對模型效果進(jìn)行評估。
結(jié)果統(tǒng)計(jì)
作業(yè)效率統(tǒng)計(jì)
此次模型訓(xùn)練輪數(shù)設(shè)置為30輪,增加模型訓(xùn)練輪回會增加模型訓(xùn)練所用時間,作業(yè)時長如下:
精度統(tǒng)計(jì)
下載shp成果,在ArcGIS中統(tǒng)計(jì)真值(人工標(biāo)注)及平臺解譯的圖斑面積。使用相交工具,計(jì)算平臺提取圖斑與真值圖斑相交的個數(shù),計(jì)算提交數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率和召回率,結(jié)果統(tǒng)計(jì)如下:
成果展示
井蓋檢出準(zhǔn)確率極高(紅色圖斑為人工標(biāo)注真值,藍(lán)色圖斑為平臺解譯結(jié)果)
誤檢情況
改進(jìn)空間
1. 本次測試所用井蓋樣本圖斑共計(jì)3774個,后續(xù)可繼續(xù)增加樣本量,優(yōu)化樣本質(zhì)量,進(jìn)而提高模型召回率;
2. 明確井蓋標(biāo)注規(guī)則,避免人工標(biāo)注時主觀上對于井蓋的判讀,要根據(jù)實(shí)際影響特征進(jìn)行標(biāo)注;
總結(jié)
在本次測試中,在無人機(jī)航攝高清影像的加持下,單人進(jìn)行井蓋樣本標(biāo)注工作,基于天樞遙感智能平臺的自訓(xùn)練能力,可實(shí)現(xiàn)井蓋空間范圍的自動提取,解決人工判讀效率低等問題,減少外業(yè)核查工作量,是一套成熟、完備的窨井蓋普查作業(yè)方案。