Confrontando le aree nelle mappe storiche dell'uso del suolo scansionate usando QGIS?

10

Sono un principiante relativamente all'utilizzo di GIS e sto eseguendo QGIS 2.0.1 in Linux. Ho due mappe storiche che voglio analizzare, che mostrano modelli di uso del suolo nella stessa area in due diversi momenti nel tempo. Li ho scansionati e geo-referenziati come livelli in un file. Fianco a fianco, sembrano così:

1930 1950

La cosa principale che mi interessa è confrontare l'estensione delle aree verde chiaro e scuro tra le due mappe. È possibile e, in tal caso, qual è l'approccio più semplice? C'è un modo per farlo basato sull'analisi raster? E se devo creare un file di forma, qual è il modo migliore per farlo?

Quello che ho già considerato:

Disegnare sagome come poligoni a mano, come descritto in questo tutorial . Sarebbe MOLTO noioso.
Creazione di immagini raster semplificate e ad alto contrasto utilizzando la selezione dei colori, i filtri, ecc. Per tentativi ed errori in Gimp e convertendoli in un file di forma. I risultati furono molto sciatti.

qgis raster image

— Brian Z
fonte

6

benvenuti nel noioso e talvolta noioso mondo dei GIS;) Nel caso in cui non sia necessario digitalizzare ogni singolo pacco ma si possano agglomerare gli stessi pezzi colorati, si tratta solo di alcune ore di meditativa spinta del mouse. Temo che tutti gli altri esperimenti falliranno! Se avessi solo modelli di colore puliti nella tua scansione, potresti convertirli in scala di grigi con la calcolatrice raster e vettorializzarli, ma liberarmi di tutte le lettere e degli elementi non necessari E riempire il loro posto con valori adeguati mi sembra impossibile.

— Bernd V.

Grazie @BerndV. Cattive notizie, ma utili da sapere. E "spingendo il mouse", intendi disegnare ogni poligono, completamente da zero, come descritto nel tutorial a cui mi sono collegato, e che cercare di ottenere automaticamente un'approssimazione che necessita di riparazioni estese non è probabilmente una scorciatoia praticabile?

— Brian Z,

3

Queste immagini sono difficili da elaborare. Se le lettere fossero l'unico problema, sarebbe facile da risolvere. Tuttavia, ad un attento esame (a) gli originali sono problematici a causa del tratteggio per distinguere i tipi di copertura del suolo e (b) estesi manufatti di compressione digitale rendono i colori molto meno uniformi di quanto potrebbero apparire. Il percorso di elaborazione raster sarebbe più semplice con una scansione di qualità superiore e una compressione senza perdita.

— whuber

come Whuber suggerisce sopra per i raster normali, è facile selezionare le aree di aree specifiche utilizzando lo strumento valore e il calcolatore raster .... se si utilizza lo strumento valore è possibile stabilire se esiste un valore specifico per le aree verdi quindi lasciare noi lo sappiamo.

— Ger,

@ GeraldO'Reilly, se posterizzo la seconda immagine in GIMP, il verde scuro diventa verde puro (255,0,0) e il verde chiaro diventa giallo puro (255,255,0). Tuttavia, ci sono sicuramente artefatti (ad esempio pixel vaganti di verde o giallo dove non li voglio). Immagino che ci sia un modo per usare la calcolatrice raster e impostare un valore di tolleranza o in qualche modo appianare i pixel?

— Brian Z,

9

La posterizzazione è stata un ottimo inizio: ha eliminato la maggior parte dei manufatti di compressione e ha semplificato la cartografia abbastanza da consentire ulteriori pulizie.

Gran parte della pulizia di un raster categorico comporta operazioni cosiddette "morfologiche". Questi includono l' espansione di una categoria nei suoi vicini, la sua riduzione di nuovo, e la regione che raggruppa le celle monocategorie contigue nelle proprie categorie.

Di solito è necessaria una sperimentazione, anche solo perché gli artefatti da rimuovere - caratteri, linee di tratteggio e così via - varieranno nelle dimensioni dei pixel da una scansione all'altra. Per iniziare, illustrerò cosa possono fare queste procedure nell'esempio.

L'originale, dopo la posterizzazione, si presenta così. È una griglia con solo tre categorie mostrate in tre colori. Il nostro obiettivo è creare una griglia in cui le aree verde scuro vengano trasformate in pezzi contigui, senza l'eccesso di lettere o punti o lavori di linea irrilevanti, adatti per successive analisi utilizzando l'algebra raster.

Figura 1

L'espansione delle aree verde scuro di un solo pixel in tutte le aree circostanti dà questa immagine:

figura 2

(Per un controllo più preciso potresti voler limitare l'espansione solo nelle aree nere se il tuo GIS lo consente.)

Per eliminare molte delle sottili linee di manufatti verdi e isolette, restringiamo il verde verso l'interno di due pixel

Figura 3

e quindi, per bilanciare tutta l'espansione e la contrazione (per ridurre la distorsione) lo espanderemo di nuovo un altro pixel:

Figura 4

Il raggruppamento di regioni identifica queste aree contigue di verde:

Figura 5

Ogni patch diversa è mostrata in un colore diverso.

Utilizzare un'operazione condizionale o SetNull per eliminare le piccole patch. Quanto minuscolo? Ho ispezionato la tabella degli attributi e ho scoperto che molte patch occupavano tra 6 e 47 celle; successivamente c'è stato un salto a 422 celle. Ho scelto una soglia all'interno di quel salto (100) e ho cancellato tutte le celle con conteggi (non valori!) Inferiori a quella soglia. Ecco cosa è rimasto, sovrapposto all'originale per il confronto:

Figura 6

Abbiamo ottenuto una rappresentazione abbastanza dettagliata delle aree di interesse, adatta per rilevare e quantificare le modifiche relative a immagini elaborate in modo simile. Ho preso un po 'di lavoro, ma è molto meno lavoro rispetto alla digitalizzazione manuale della scansione originale e, a condizione che le scansioni vengano eseguite a risoluzioni coerenti, può essere semi-automatizzato. (Poiché le mappe originali utilizzano colori diversi, è necessario un intervento intelligente all'inizio per selezionare i colori appropriati per l'espansione e la riduzione.) Ciascuno dei passaggi è anche un calcolo abbastanza veloce, quindi probabilmente puoi permetterti di scansionare l'originale mappe a risoluzioni estremamente elevate per la massima precisione.

— whuber
fonte

Questi risultati sembrano molto buoni, vedrò se riesco a ricrearli. Grazie @whuber!

— Brian Z,

2

Ottenere uno strato raster approssimativo in Gimp e convertirlo in vettore in QGIS probabilmente mi ha fatto risparmiare un po 'di tempo, ma sembra che non ci sia modo di evitare ore di ripulire gli shapefile risultanti, vertice per vertice.

— Brian Z
fonte

1

Ok, forse funzionerà, forse no. a seconda della qualità della scansione. puoi impostare la trasparenza di un particolare colore su una percentuale oppure puoi usare lo strumento valore per isolare il colore desiderato.

Non mi prenderò il merito per questo perché ho fatto una domanda prima ... il mio era in realtà voler selezionare case di mappatura di street view aperte. Fammi sapere se aiuta.

Identifica i poligoni sull'immagine raster

Fammi sapere se aiuta .... posso eliminare se è completamente fuori punto.

— Ger
fonte

Avevo visto questa risposta ad un certo punto ma poi non sono riuscita a trovarla di nuovo, quindi grazie per la pubblicazione! Penso che la qualità di queste immagini significhi che questo approccio non lo taglierà da solo, ma è utile come suggerimento su come funziona l'espressione eval.

— Brian Z,

0

In Gimp hai alcuni strumenti di selezione che potrebbero semplificare il tuo lavoro.

Penso allo strumento di selezione fuzzy (selezionando per area colore) che puoi impostare per essere più o meno sensibile alla variazione di colore (Usando la prima immagine che hai caricato, ho ottenuto buoni risultati con un valore di soglia di 13,0). In questo modo ottengo un risultato abbastanza pulito senza molti parassiti che possono essere facilmente e rapidamente rimossi selezionando uno strumento di sfregamento

Una volta selezionato, è possibile ricolorare queste aree con colori a contrasto elevato, reimportarle in GIS e quindi vettorializzare?

Ma questo non risolverà il problema segnalato da whuber sull'area del terreno tratteggiata, ma dal momento che non sono molti di loro, forse puoi vettorializzarli da zero senza dover spendere molto tempo per farlo?

— flo64
fonte

1

Sfortunatamente le immagini sopra sono solo piccoli esempi all'interno di una vasta area della mappa. Ma posso ancora usare un approccio simile con lo strumento Colore, uniformandolo con i filtri Sfocatura e Soglia. I risultati sono abbastanza decenti sulla vecchia mappa (quella in alto sopra). E fortunatamente non mi interessa tanto delle aree tratteggiate come quelle solide.

— Brian Z,