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應(yīng)用背景

住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部等六個(gè)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(jiàn)》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(shí)井蓋的分布相對(duì)比較分散，傳統(tǒng)的人工逐個(gè)巡查記錄的普查方式需要投入大量的人力物力，整個(gè)普查過(guò)程耗時(shí)長(zhǎng)、效率低。

在面對(duì)此類耗費(fèi)人工的工作時(shí)，AI又可以大顯身手了，下面來(lái)看看天樞遙感智能視覺(jué)平臺(tái)是如何與無(wú)人機(jī)遙感數(shù)據(jù)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)井蓋自動(dòng)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(guò)對(duì)已有的井蓋數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行人工篩查，確保樣本的準(zhǔn)確性，同時(shí)查看有無(wú)遺漏圖斑，并從篩查過(guò)的樣本中挑選一部分作為測(cè)試集，剩余樣本作為訓(xùn)練集進(jìn)行模型訓(xùn)練。

測(cè)試區(qū)一                                                                                               測(cè)試區(qū)二

上傳數(shù)據(jù)

將訓(xùn)練、驗(yàn)證用的無(wú)人機(jī)影像上傳至天樞平臺(tái)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(tái)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(tái)，點(diǎn)擊保存。

模型訓(xùn)練

選擇天樞平臺(tái)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(cè)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(cè)試集對(duì)模型效果進(jìn)行評(píng)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(huì)增加模型訓(xùn)練所用時(shí)間，作業(yè)時(shí)長(zhǎng)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(tái)解譯的圖斑面積。使用相交工具，計(jì)算平臺(tái)提取圖斑與真值圖斑相交的個(gè)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(tái)解譯結(jié)果）

○ 誤檢情況

改進(jìn)空間

1. 本次測(cè)試所用井蓋樣本圖斑共計(jì)3774個(gè)，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(shí)主觀上對(duì)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(cè)試中，在無(wú)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(tái)的自訓(xùn)練能力，可實(shí)現(xiàn)井蓋空間范圍的自動(dòng)提取，解決人工判讀效率低等問(wèn)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。