使用QGIS比较已扫描的历史土地利用地图中的区域?


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我是使用GIS的初学者,并且在Linux中运行QGIS 2.0.1。我要分析两个历史地图,这些地图显示了同一地区在两个不同时刻的土地利用方式。我将它们扫描并地理参考为一个文件中的图层。并排,它们看起来像这样:

1930年 1950年

我感兴趣的主要事情是比较两个地图之间的浅绿色和深绿色区域的范围。这可能吗?如果可以,最简单的方法是什么?有没有一种基于栅格分析的方法?而且,如果我必须创建一个shapefile,执行此操作的最佳方法是什么?

我已经考虑过的:

  • 手工绘制shapefile为多边形,如本教程中所述。那将是非常乏味的。

  • 通过在Gimp中反复尝试使用颜色选择,滤镜等来创建简化的高对比度光栅图像,并将其转换为shapefile。结果很草率。


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欢迎来到GIS这个枯燥乏味的,有时是非常无聊的世界;)如果您不需要对每个包裹进行数字化,但是可以将相同颜色的块聚在一起,则只需花几个小时的沉思鼠标即可。我担心其他所有实验都会失败!如果您的扫描中只有干净的颜色模式,则可以使用光栅计算器将它们转换为灰度并对其进行矢量化,但是摆脱所有字母和不必要的元素并用适当的值重新填充它们的位置对我来说似乎是不可能的。
Bernd V.

谢谢@BerndV。坏消息,但对您有所帮助。所谓“鼠标推”,是指按照我链接的教程中的描述,完全从头开始绘制每个多边形,而试图自动获得需要大量维修的近似值可能不是可行的捷径吗?
Brian Z

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这些图像很难处理。如果字母是唯一的问题,将很容易解决。但是,在仔细检查时,(a)原稿由于影线以区分土地覆盖类型而有问题,并且(b)大量的数字压缩伪像使颜色均匀性远远低于其可能出现的颜色。更高质量的扫描和无损压缩将使栅格处理路线更加容易。
whuber

正如上面所说的,对于普通栅格而言,很容易使用值工具和栅格计算器选择特定区域的区域....如果使用值工具可以确定绿色区域是否有特定值,则让我们知道
2013年

@ GeraldO'Reilly,如果我将GIMP中的第二个图像海报化,则深绿色变为纯绿色(255,0,0),而浅绿色变为纯黄色(255,255,0)。但是肯定存在伪影(例如,我不希望它们出现的绿色或黄色杂散像素)。我想象有一种方法可以使用栅格计算器并设置公差值,或者以某种方式使像素平滑一些?
Brian Z

Answers:


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后期喷涂是一个很好的开始:它消除了大多数压缩伪影,并简化了制图,足以进行额外的清洁。

分类栅格的大部分清理工作涉及所谓的“形态”操作。这些措施包括一个类别扩展到其邻近区域,再将其缩小,以及连续的单类别单元格分组为自己的类别。

通常只需要进行一些实验,即使仅仅是因为要去除的伪像(刻字,阴影线等)在一次扫描到另一次扫描时,其像素大小也会有所不同。为了让您入门,我将在示例中说明这些过程可以完成的工作。

经过分拆后的原始图像如下所示。这是一个网格,其中只有三个类别以三种颜色显示。我们的目标是创建一个网格,在其中将深绿色区域制成连续的块,而不会出现多余的字母,圆点或无关的线条,适合以后使用栅格代数进行分析。

图1

将暗绿色区域扩展到所有周围区域仅一个像素即可得到以下图像:

图2

(为获得更精确的控制,如果您的GIS允许,您可能希望将扩展限制为仅黑色区域。)

为了消除绿色假象的细线和小岛,让我们将绿色向内缩小两个像素

图3

然后,为了平衡所有的扩展和收缩(以减少偏差),我们将其再扩展一个像素:

图4

区域分组标识了这些连续的绿色补丁:

图5

每个不同的色块均以不同的颜色显示。

使用条件或SetNull操作消除微小的补丁。有多小?我检查了属性表,发现许多补丁占据了6到47个单元;之后,跳到了422个单元。我在该跳转(100)中选择了一个阈值,并删除了所有计数(不是值!)小于该阈值的单元格。这是剩下的内容,覆盖在原始内容上以进行比较:

图6

我们已经获得了感兴趣区域的相当精细的表示,适用于检测和量化相对于经过类似处理的图像的变化。我做了一些工作,但是比手动数字化原始扫描要少得多,并且-如果扫描以一致的分辨率进行-可以半自动进行。(由于原始地图使用不同的颜色,因此必须从一开始就进行一些智能干预,以选择适当的颜色进行缩放。)每个步骤中的一个计算速度也相当快,因此您可以负担得起扫描原始图像的费用。以极高的分辨率映射,以实现最高的精度。


这些结果看起来非常好,我将看看是否可以重新创建它们。谢谢@whuber!
布莱恩Z

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在Gimp中获得一个近似的栅格图层并将其转换为QGIS中的矢量可能为我节省了一些时间,但是似乎无法避免数小时逐个顶点地清理生成的shapefile。


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好吧,也许这会工作,也许不会。取决于扫描的质量。您可以将特定颜色的透明度设置为百分比,也可以使用值工具来隔离所需的颜色。

我之前不会问这个问题,因为我实际上是想选择开放式街景地图的房屋。因此,请告诉我是否有帮助。

识别栅格图像上的多边形

让我知道是否有帮助...。如果完全不可行,我可以删除。


我曾经看过这个答案,但是后来又找不到了,非常感谢您的发帖!我认为这些图像的质量意味着这种方法不会完全减少它的使用,但是对于提示eval的工作原理很有帮助。
布莱恩Z

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在Gimp中,您可以使用一些选择工具来简化工作。

我认为对于模糊选择工具(按颜色区域选择),您可以将其设置为对颜色变化或多或少敏感(使用您上传的第一张图片,我得到了很好的结果,阈值为13,0)。这样,我得到的结果很干净,没有很多寄生虫,然后可以选择摩擦工具轻松,快速地将其去除。

选择后,您可以使用高对比色为这些区域重新着色,重新导入GIS,然后矢量化?

但是,这并不能解决wuber指出的有关阴影区域的问题,但是由于它们不多,因此您也许可以从头开始对其进行矢量化处理而不必花费大量时间来进行处理?


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不幸的是,上面的图像只是一个巨大地图区域中的微小样本。但是我仍然可以对“颜色”工具使用类似的方法,使用“模糊”和“阈值”滤镜对其进行平滑处理。在较旧的地图(上面的第一张)上,结果相当不错。幸运的是,我对交叉阴影线区域的关注程度不如实体区域。
布莱恩Z
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