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自然资源遥感  2025, Vol. 37 Issue (2): 148-154    DOI: 10.6046/zrzyyg.2024054
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国产多源卫片图斑智能提取平台研究与应用
庞敏()
山西省测绘地理信息院,太原 030001
An intelligent platform for extracting patches from multisource domestic satellite images and its application
PANG Min()
Shanxi Institute of Surveying, Mapping and Geographic Information, Taiyuan 030001, China
全文: PDF(2228 KB)   HTML  
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 

该文设计了一种基于深度学习框架的一站式国产多源卫片图斑自动提取平台。平台主要聚焦地物目标语义分割、图斑提取智能算法群和深度特征解译3个关键技术,针对遥感影像解译中色差较大、单张图像数据量巨大、多通道影像信息多元表达、不同遥感目标大小差距过大等问题,将智能语义分割和图斑自动提取算法群纳入系统框架内,构建了多种按需定制的通用模型及专题模型,同时开放模型自训练。平台集成海量数据管理、数据标注、模型训练、模型测试、图斑提取、应用分析等功能,实现了山西太原城区多源国产卫片建筑、植被、农田、工业区、水体等地物目标智能语义分割和图斑提取。

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庞敏
关键词 国产卫片语义分割图斑提取遥感影像解译深度学习多尺度特征    
Abstract

This study designed a one-stop platform for automatically extracting patches from multisource domestic satellite images based on a deep learning framework. The platform focuses primarily on critical techniques including semantic segmentation of ground objects, swarm intelligence algorithms for patch extraction, and deep feature interpretation. To address challenges in remote sensing image interpretation, such as significant color differences, vast data volumes of single images, diverse multi-channel image representations, and considerable differences in the sizes of remote sensing targets, the platform incorporates intelligent semantic segmentation and swarm intelligence algorithms for automatic patch extraction into the framework. It offers a range of customizable general and specialized models while supporting the self-training of models. With functions including large-scale data management, data annotation, model training, model testing, patch extraction, and application analysis, the platform has been successfully applied to the intelligent semantic segmentation and patch extraction of ground objects like buildings, vegetation, farmland, industrial zones, and water bodies in Taiyuan City, Shanxi Province based on multisource domestic satellite images.

Key wordsdomestic satellite image    semantic segmentation    patch extraction    remote sensing image interpretation    deep learning    multi-scale features
收稿日期: 2024-02-02      出版日期: 2025-05-09
ZTFLH:  TP79  
基金资助:2022山西省重点研发计划项目“山西太原城区国产卫星卫片图斑提取关键技术研究”(202202010101005)
作者简介: 庞 敏(1982-),女,硕士,主要研究方向为地理信息系统与遥感图像处理。Email: 78211684@qq.com
引用本文:   
庞敏. 国产多源卫片图斑智能提取平台研究与应用[J]. 自然资源遥感, 2025, 37(2): 148-154.
PANG Min. An intelligent platform for extracting patches from multisource domestic satellite images and its application. Remote Sensing for Natural Resources, 2025, 37(2): 148-154.
链接本文:  
https://www.gtzyyg.com/CN/10.6046/zrzyyg.2024054      或      https://www.gtzyyg.com/CN/Y2025/V37/I2/148
Fig.1  国产多源卫片图斑智能提取平台总体架构图
Fig.2  国产多源卫片图斑提取平台功能设计
年度 耕地 林地 草地 水体 建筑物 硬化
地表
堆掘地
2015年 9 034 32 877 19 926 1 639 18 764 6 479 2 916
2016年 9 074 32 792 19 912 1 583 18 734 6 760 2 877
2017年 8 897 32 723 19 373 1 520 19 761 12 913 3 201
2018年 8 798 32 679 18 851 1 507 20 792 13 496 3 784
2019年 9 558 35 806 19 207 1 579 22 065 15 287 5 223
2020年 9 513 43 966 20 027 2 780 23 580 16 112 5 616
2021年 23 671 75 282 36 972 2 520 20 082 26 896 23 527
Tab.1  整合后分类图斑统计表
Fig.3  原图和标签图示例
Fig.4  平台总体研究技术框架图
Fig.5  算法平台
Fig.6  基于多尺度特征多维融合的深度特征解译方法的结构图
方法 Acc 总体指标
耕地 草地 水体 建筑物 硬化地表 堆掘地 道路 mAcc mIoU mF1
PSPNet 79.94 44.35 88.09 86.76 26.67 69.10 69.23 69.62 57.33 70.61
DeepLabV3 77.68 44.19 87.08 86.39 29.21 70.04 68.49 69.58 56.68 69.78
Segformer 82.46 51.64 87.69 85.77 26.47 71.65 70.97 71.07 58.92 71.69
Swin Transformer 82.93 37.99 87.01 88.36 11.09 71.60 61.42 67.09 55.59 68.34
DeepLabv3+Res2Net 59.97 72.92
FTUnetFormer 81.35 52.71 89.33 77.61 73.02 73.14 76.15 64.30 78.76
Tab.2  各模型算法在2019年太原遥感影像数据集试验指标
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