郝 容，屈鴻鈞，文學(xué)虎

(1. 北京全景天地科技有限公司，北京 100085; 2. 四川省第三測(cè)繪工程院，四川 成都 610500)

一、eCognition(易康)軟件

eCognition(易康)是一種獨(dú)創(chuàng)的基于對(duì)象的影像分析軟件，可以集合航空、航天、雷達(dá)、點(diǎn)云、矢量等各種數(shù)據(jù)類型，采用自動(dòng)、監(jiān)督分類及人工編輯相結(jié)合的方式，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，制定標(biāo)準(zhǔn)工程化作業(yè)流程，規(guī)范作業(yè)生產(chǎn)，以更加方便、快捷、直觀的方式服務(wù)于地表解譯的實(shí)際工作，更可根據(jù)需要及自身?xiàng)l件批量化處理海量數(shù)據(jù)，以更智能、更精確、更高效的方式將對(duì)地觀測(cè)遙感影像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為空間地理信息。其三大模塊的工作流程如圖1所示。

圖1 eCognition(易康)軟件三大模塊工作流程

相對(duì)于其他解譯軟件，eCognition(易康)軟件具有以下4個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)：

1) 可以整合航空、航天、矢量、點(diǎn)云等多源數(shù)據(jù)進(jìn)行信息分析。

2) 模擬人類大腦認(rèn)知，基于對(duì)象，從不同尺度結(jié)合事物之間的關(guān)系進(jìn)行綜合分析。

3) 動(dòng)態(tài)分析信息，基于這種動(dòng)態(tài)分析可以創(chuàng)建對(duì)象、基于屬性(顏色、紋理、形狀)分析對(duì)象、利用事物關(guān)聯(lián)性改進(jìn)對(duì)象、重新界定對(duì)象形狀，并以不同格式輸出結(jié)果，且可以反復(fù)進(jìn)行結(jié)果優(yōu)化，更可將分析過(guò)程存儲(chǔ)，直接應(yīng)用到同類數(shù)據(jù)中，得到同樣的結(jié)果。

4) 三大模塊分工，細(xì)致化信息提取，在Developer模塊下制定地物解譯規(guī)則，形成通用地物解譯方案；在Architect模式下調(diào)用已經(jīng)直觀化的窗口控件，調(diào)整參數(shù)，解譯信息；同時(shí)可將任務(wù)提交給服務(wù)器，自動(dòng)進(jìn)行批量化解譯生產(chǎn)。

二、研究區(qū)概況

研究區(qū)位于四川某典型地區(qū)，地表?xiàng)l件復(fù)雜，地物種類豐富。生產(chǎn)數(shù)據(jù)為該區(qū)2009年5月12日的WorldView-2全色及多光譜影像，輔助解譯數(shù)據(jù)為1∶1萬(wàn)或1∶5萬(wàn)的道路、房屋等矢量面數(shù)據(jù)。

三、數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理主要包括兩部分，一部分是原始遙感影像的預(yù)處理，另一部分是對(duì)影像進(jìn)行地類解譯。

按照《地理國(guó)情普查內(nèi)容與指標(biāo)(試行稿)》的相關(guān)規(guī)定，對(duì)WorldView2遙感影像進(jìn)行一級(jí)類信息提取，包括耕地、園地、林地、草地、房屋建筑群、道路、構(gòu)筑物、人工堆掘地、裸露地表、水體，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合自動(dòng)分類及人工編輯進(jìn)行二級(jí)及三級(jí)地類信息提取。

四、解譯成果分析

根據(jù)前面制作的不同地物規(guī)則集，可開始對(duì)地物進(jìn)行分類。為了進(jìn)行工程化生產(chǎn),可將規(guī)則集制作成比較直觀的窗口控件解決方案，即Architect生產(chǎn)作業(yè)流，作業(yè)人員只需調(diào)整控件參數(shù)值即可輕松提取地表信息，并可將海量數(shù)據(jù)提交給服務(wù)器Server自動(dòng)化批量處理，其間可以加入人工解譯及基于樣本的監(jiān)督分類方法來(lái)提高地類提取的準(zhǔn)確性。Architect生產(chǎn)作業(yè)流及最終分類結(jié)果如圖2所示。

圖2 Architect生產(chǎn)作業(yè)流(左)及解譯結(jié)果(右)

五、精度分析

為了對(duì)提取結(jié)果有個(gè)整體的認(rèn)識(shí)，本文利用ArcGIS隨機(jī)抽取46個(gè)樣本點(diǎn)，結(jié)合高清影像，人工對(duì)所選地點(diǎn)重新判讀，與eCogintion軟件處理結(jié)果相比較，得出各地類大致的分類精度，精度分析結(jié)果如圖3所示。

圖3 混淆矩陣

由混淆矩陣結(jié)果可知，經(jīng)過(guò)易康工程化解譯(自動(dòng)+人工+監(jiān)督)之后，地類提取整體精度達(dá)到98%,滿足生產(chǎn)任務(wù)的精度需要。

六、結(jié)束語(yǔ)

eCognition(易康)軟件是面向?qū)ο?、根?jù)建立的規(guī)則集進(jìn)行地物分類的，其提取的地物精度大大超過(guò)了同類軟件。全國(guó)范圍內(nèi)的地理國(guó)情普查，工作量巨大，應(yīng)用eCognition(易康)軟件，不僅可以得到高精度分類結(jié)果，還可以大幅提高效率，降低人工解譯的成本。