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AI Segmentation
QGIS
Tutorial

AI Segmentation für QGIS: Der komplette Leitfaden

Gleiches Gebiet, ein Wort ändert sich:
Luftbild eines Wohngebiets, danach derselbe Ausschnitt mit Gebäudeextraktion. Jedes erkannte Gebäude ist in einer eigenen Farbe ausgefüllt. (after)
Luftbild eines Wohngebiets, danach derselbe Ausschnitt mit Gebäudeextraktion. Jedes erkannte Gebäude ist in einer eigenen Farbe ausgefüllt. (before)
BeforeAfter
Zum Vergleichen ziehen
155 Gebäude in einem Wohngebiet, als Rechtecke dargestellt und jeweils pro Objekt eingefärbt.
Video-Tutorial ansehen

AI Segmentation verwandelt Bildmaterial, das Sie bereits in geöffnet haben, in saubere Vektorebenen. Jede davon ist ein eigener Durchgang, und die Anzahl entspricht der Feature-Anzahl der Ebene.

Es funktioniert auf zwei Arten.

Automatic

Every object in a zone, at once

What it does
Draw a zone, name an object, get every instance.
Where it runs
In the cloud. Nothing heavy on your machine.
What it costs
Counts the ground it covers, shown before you start.
Use it for
Hundreds or thousands of objects over an area.

Semi-Auto

One object per click

What it does
Click an object. The AI outlines it, you save it.
Where it runs
On your computer after a one-click setup, or on ours. You pick.
What it costs
Free on your computer with no counter, and it works offline.
Use it for
Ten exact objects, or a boundary you control.

Dieser Leitfaden zeigt Automatic live in QGIS und anschließend die Prüfung, in der Sie die Ebene anpassen, ohne für einen zweiten Durchgang zu bezahlen.

Installieren und anmelden

Öffnen Sie in QGIS Plugins -> Manage and Install Plugins, suchen Sie nach AI Segmentation und installieren Sie es. Das Panel öffnet sich rechts.

Melden Sie sich über das Panel an und schon können Sie loslegen. Beide Modi sind zunächst kostenlos: Automatic deckt jeden Monat eine kostenlose Bodenfläche ab, und Semi-Auto läuft auf Ihrem eigenen Rechner ohne jede Zählung.

Mit dem Schalter oben wählen Sie den Modus, darunter das Raster.

Automatic: Ihr erster Durchgang

Ziel: alle Gebäudegrundrisse eines Wohnviertels in einem einzigen Durchgang zu erfassen. Hier sehen Sie den gesamten Ablauf, vom leeren Panel bis zu den Detektionen auf der Karte.

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Ein Durchgang von Anfang bis Ende: Bildmaterial auswählen, Zone zeichnen, Objekt benennen, detektieren.

Die fünf Schritte hinter diesem Clip, einzeln erklärt.

Bildmaterial auswählen und starten

Wählen Sie das Raster aus und klicken Sie anschließend auf Start Automatic AI Segmentation. Die Ebene wird für den Durchgang gesperrt, damit sich währenddessen nichts unter Ihnen verschiebt.

Ihre Zone zeichnen

Klicken Sie rund um den Bereich und schließen Sie die Schleife am ersten Punkt. Jede Form ist möglich: Ein kostenloses Konto deckt 3 km² Bodenfläche pro Monat ab, Pro 300 km², ohne Begrenzung der gezeichneten Zone. Mit der Rücktaste machen Sie einen Punkt rückgängig.

Beschreiben, was gefunden werden soll

Ein oder zwei Wörter: building, tree, car. Hier kann ein erster Durchgang schiefgehen. Die Library neben dem Eingabefeld lässt Sie deshalb aus echten Vorher-Nachher-Vorschauen auswählen, statt zu raten.

Das gewünschte Aussehen zeigen

Ein Wort reicht nicht immer. Draw on the map umreißt ein Objekt aus Ihrem eigenen Bildmaterial, und die KI sucht nach ähnlichen Objekten. Bis zu drei Beispiele sind möglich, zwei funktionieren besser als eines.

Die Precision einstellen

Ihre Zone wird in Kacheln aufgeteilt. Jede Kachel wird in voller Auflösung detektiert und anschließend wieder nahtlos zusammengesetzt, sodass ein Objekt, das eine Naht überschreitet, vollständig herauskommt. Mehr Präzision bedeutet, dass kleinere Objekte gefunden und mehr Bodenfläche gezählt werden. Das Panel zeigt vor dem Start, welchen Bereich der Durchgang abdeckt.

Die gesamte Einrichtung passt auf einen Bildschirm, bevor Sie einen Teil Ihrer monatlichen Fläche verbrauchen. Über den Library-Vorlagen stehen Ihre eigenen Durchgänge: Recent mit Objekt- und Kachelanzahl sowie Favorites für die markierten Durchgänge. Wenn Sie einen erneut öffnen, wird seine Formulierung wiederhergestellt.

Klicken Sie anschließend auf Detect objects. Die Kacheln werden verarbeitet, und die Polygone erscheinen beim Eintreffen auf der Karte. Dieser Durchgang lieferte 646 Kandidaten.

Die Prüfung: drei Schritte, in beliebiger Reihenfolge

Nach der Detektion öffnet sich eine Prüfung statt einer fertigen Ebene. Der größte Teil der Arbeit passiert hier. Der grüne Button benennt den nächsten Schritt, aber niemand zwingt Sie zu dieser Reihenfolge.

1Keep

Which objects survive

  • Confidence
  • Min / max size

2Correct

Fix one polygon at a time

  • Edit by AI or by hand
  • Add, merge, delete

3Shapes

How every outline looks

  • Right angles, fill holes
  • Points, trim, grow

Go back to any step, in any order. Instant, and free.

1 Keep: Entscheiden, welche Objekte bleiben

Jede Detektion enthält einen score. Confidence legt den Mindestwert fest, Size blendet alles außerhalb eines Grundflächenbereichs aus, und die Zeile unter der Überschrift zählt, was übrig bleibt: 51 of 646 shown · 595 hidden by the filters. Alles, was Sie korrigiert oder von Hand gezeichnet haben, bleibt trotz beider Regler erhalten.

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Confidence und Size live. Karte und Zählung folgen den Reglern.

Fast alles, was die beiden Regler ausblenden, ist klein, hat einen niedrigen score und ist nicht das gesuchte Objekt.

2 Correct: Ein Polygon nach dem anderen korrigieren

Klicken Sie auf ein Polygon, um es einzeln zu öffnen. Während Sie arbeiten, bewegt sich sonst nichts auf dem Bildschirm.

Mit dem Schalter oben wählen Sie, wie Sie es korrigieren. Er heißt AI | Manual, wobei Manual hier lediglich „von Hand, an diesem einen Polygon“ bedeutet.

Die AI-Methode verwendet das Modell auf Ihrem Rechner. Klicken Sie auf die Stelle, die übersehen wurde, und der Umriss wächst. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf einen Teil, der fälschlich erfasst wurde, und der Umriss zieht sich zurück.

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Die AI-Methode: auf das Übersehene klicken, das Falsch erfasste mit der rechten Maustaste entfernen, speichern.

Die Methode von Hand stellt Ihnen QGIS-eigene Digitalisierungswerkzeuge für dieses Polygon zur Verfügung, mit Move points, Redraw edge und Split.

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Die Methode von Hand: Die Ecken werden zu Griffen, und QGIS-eigene Werkzeuge übernehmen.

Im selben Schritt können Sie auch Fehlendes hinzufügen und Unerwünschtes entfernen.

  • Add a missing polygon. Zeigen Sie auf ein Objekt, das der Durchgang nicht erfasst hat, und das lokale Modell umreißt es kostenlos. Oder zeichnen Sie seine Ecken selbst.
  • Merge with neighbours verbindet ein Gebäude, das das Modell in zwei Teile geteilt hat.
  • Delete this polygon entfernt ein Polygon, das Sie nicht behalten möchten.
  • Clean up this outline öffnet die Formsteuerungen nur für dieses Objekt. Von Hand heißt die Funktion Simplify this outline first und öffnet sich bei Points, weil das Ausdünnen eines Umrisses mit 96 Punkten seine Ecken verschiebbar macht.
  • Undo last und Clear all machen die Korrekturen schrittweise rückgängig.

3 Shapes: Jeden Umriss gleichzeitig bereinigen

Der letzte Schritt formt die gesamte Ebene live um und berührt ausschließlich die Umrisse. Shape bestimmt, wie ein Umriss gestaltet wird, Outline verfeinert die Kanten.

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Jede Steuerung formt die gesamte Ebene gleichzeitig um, und Sie sehen das Ergebnis beim Ziehen.

Es gibt sieben Steuerungen, und bei einem einzelnen Durchgang verwenden Sie selten mehr als zwei.

SteuerungWas sie tutVerwenden, wenn
Right anglesRichtet Wände an 90 und 45 Grad ausGebäude, Pools, Solarmodule
Round cornersMacht den Umriss weicherBäume, Büsche und alles, was gewachsen ist
Fill holesSchließt innere Lücken bis zu einer festgelegten GrößeDächer fleckig zurückkommen
PointsLegt fest, wie viele Punkte jeder Umriss behältUmrisse wie eine Pixel-Treppe aussehen
SimplifyEntfernt Punkte nahe einer geraden KanteSie den älteren distanzbasierten Reduzierer verwenden möchten
Trim spikesSchabt dünne, ausgefranste Teile von der Kante abObjekte Haare und Ranken haben
Grow / shrinkVerschiebt jede Grenze nach außen oder innenDie Ebene gleichmäßig zu kurz oder zu lang ist

Right angles und Round corners schließen sich gegenseitig aus. Wenn Sie eines aktivieren, wird das andere grau dargestellt. Bei Gebäuden bewirkt Right angles am meisten, danach kommt Points: Eine Pixel für Pixel nachgezeichnete Maske enthält alle paar Zentimeter einen Punkt. Wenn Sie die Anzahl reduzieren, wird zuerst das kleinste Detail entfernt und die Ecken bleiben erhalten.

Eine letzte Steuerung erscheint nur, wenn der Durchgang wie eine Landbedeckung aussieht. Shared borders gibt benachbarten Formen eine exakt gemeinsame Grenze statt eines haarfeinen Spalts. Zwischen zwei Gebäuden ist dieser Spalt ein echtes Datum, daher existiert die Option dort nicht.

Exportieren und wieder von vorne beginnen

Vier Arten, dieselbe Ebene zu betrachten. View detections as steht während jedes Prüfungsschritts unten im Panel. Es verändert nur die Darstellung, niemals die Geometrie.

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Dieselbe Ebene auf vier Arten betrachten, in jedem Prüfungsschritt umschaltbar.
  • Distinct, eine Farbe pro Objekt, um zu prüfen, ob Nachbarn getrennt und nicht miteinander verschmolzen sind.
  • Outline, nur die Grenzen, um sie mit dem darunterliegenden Bildmaterial zu vergleichen.
  • Confidence, nach score schattiert, damit der Keep-Regler zeigt, was Sie gleich verlieren würden.
  • Normal, eine einheitliche Farbe für die fertige Ebene.
Dieselben Detektionen auf vier Arten dargestellt: Distinct, Outline, Confidence und Normal
Nebeneinander: Distinct, Outline, Confidence und Normal.

Das Hin und Her ist der Sinn der Sache. Ein Polygon, das Sie korrigiert haben, wird zur neuen Grundlage dieses Polygons, und die Shapes-Steuerungen werden zusammen mit allem anderen erneut darauf angewendet. Gehen Sie so oft durch die Schritte, wie Sie möchten: Es geschieht sofort und kostet nichts. Die einzige Steuerung, die Ihre monatliche Fläche verbraucht, ist Re-run the whole zone, wenn die Formulierung selbst falsch war.

Anschließend exportieren. Export polygons schreibt ein gestaltetes GeoPackage, benannt nach dem Objekt und dem Datum, mit Label, Class, Confidence, Area (m²) und Perimeter (m). Flächen und Längen werden in Bodenmetern angegeben, sodass die Werte aus der Datei mit den Berechnungen von QGIS übereinstimmen.

Die QGIS-Attributtabelle einer exportierten AI-Segmentation-Ebene, zunächst als Zeilen für jedes Polygon und anschließend als Formular für ein einzelnes Polygon
Die exportierte Ebene in der QGIS-Attributtabelle: jedes Polygon als eigene Zeile und ein Polygon einzeln.

Semi-Auto: Ein Objekt nach dem anderen

Der andere Modus segmentiert pro Klick ein Objekt. Klicken Sie auf ein Objekt, und es wird in einem Durchgang umrandet. Mit der linken Maustaste fügen Sie Übersehenes hinzu, mit der rechten Maustaste entfernen Sie Falsch Erfasstes, anschließend speichern Sie den Umriss.

Verwenden Sie diesen Modus, wenn Sie zehn präzise Objekte statt tausend ungefährer benötigen oder vollständige Kontrolle über eine Grenze möchten.

Zwei Karten neben dem Start-Button fragen, welche KI auf den Klick antwortet:

  • Mein Computer. Das Modell läuft auf Ihrem eigenen Rechner, sodass nichts übertragen wird und es keine Zählung gibt. Es wird einmal heruntergeladen, einige hundert MB groß, und funktioniert anschließend offline.
  • Cloud AI. Stattdessen antwortet das größere Modell. Sie müssen nichts installieren, können schon beim ersten Klick starten, und die Genauigkeit ist höher. Das Klicken ist kostenlos. Beim Speichern wird ein Objekt aus Ihrer monatlichen Cloud-AI-Objektmenge verwendet, und wenn Sie dasselbe Objekt erneut speichern, wird es nie doppelt gezählt.

Sie wählen die Option beim Start. In der nächsten Sitzung können Sie die andere verwenden.

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Ein Klick, ein Objekt. Auf dem eigenen Rechner bleibt es kostenlos.

Auf Ihrer eigenen Karte testen

Der aussagekräftige Test ist eine Zone, an der Sie tatsächlich arbeiten. Installieren Sie AI Segmentation, führen Sie es dort aus und vergleichen Sie das Ergebnis mit dem, was Sie von Hand digitalisiert hätten. Wenn sich etwas seltsam verhält, finden Sie über den ?-Button Contact us und Report a problem.