AI Segmentation for QGIS:完整指南


AI Segmentation 能把你已经在
QGIS 中打开的影像,变成整洁的矢量图层。它有两种工作方式。首先是 Automatic 模式:画一个区域,命名目标物,就能一次性获得它的每一个实例(建筑轮廓、地块、树木、道路、太阳能板),全程在云端运行,你的电脑上无需 GPU。然后是 Manual 模式:点击一个目标物,AI 就会勾勒出它的轮廓,在你自己的电脑上本地运行且不限次数。上面这张图就是一次 Automatic 检测的结果,本指南将在 QGIS 中逐项设置、实时演示整个过程。
安装并激活
在 QGIS 中,打开 插件 -> 管理和安装插件,搜索 AI Segmentation 并安装。然后从面板登录(会打开一个浏览器标签页,大约 15 秒),两种模式就都准备就绪了。

你的第一次检测
目标:提取上面这个城镇中心的每一个建筑轮廓。一次检测,从头到尾。
画出你的区域
点击 Start Automatic AI Segmentation,然后在地图上沿着目标区域逐点点击,最后闭合环线。清晰、对比鲜明的影像能得到最整洁的多边形。
命名目标物
输入目标物(这里是 building),或者在带预览的现成目标物 Library 中挑选。

展示一个示例(可选)
一个词并不总是足够。Draw an example 会从你自己的影像中给 AI 一份样本(相同的传感器、季节和分辨率):勾勒出一个目标物,AI 就会寻找与它相似的对象。Exclude a look-alike 则相反:勾勒出一个误报,告诉 AI"不是这个"。几个示例再加上一个名称,通常是最强的组合;而当目标物没有合适的名称时,只用示例也能奏效。


设置 Detail
Detail 滑块会把你的区域切分成 1024 px 瓦片组成的网格,每个瓦片都以全分辨率进行检测,再拼接回一个无缝的图层,因此跨越接缝的目标物会被合并。细节越精细,切出的瓦片越小,能找到的目标物也越小;瓦片数量会实时更新(这里是 12 个瓦片)。区域大小没有限制。

检测
点击 Detect objects。区域会逐个瓦片处理,结果会实时绘制在地图上。这次检测在大约两分钟内找到了 2,415 个目标物。


审阅
检测打开的是一个审阅界面,而不是导出。下面的一切都是即时的,无需重新运行:你可以筛选并重塑检测结果,直到图层符合要求。下一节会逐一介绍每个控件。

导出
点击 Export polygons。你会得到一个带样式的 GeoPackage 图层,附带可直接用于 GIS 的字段结构:class、score、area_m2、perimeter_m。这里是 306 个建筑轮廓。


审阅控件详解
Confidence
每个检测结果都带有一个分数:AI 有多确定这个多边形真的是你要的目标物。检测会返回所有看起来合理的结果,而 Confidence 滑块用来设定要保留的最低分数:拖向 More objects 可以显示更弱的检测结果,拖向 Only confident 则只保留最有把握的。滑块上方的直方图显示每个分数级别有多少个目标物,数量会实时更新。同一次检测,在 More objects 和 Only confident 之间实时滑动的效果:
像这些屋顶一样密集、重复的目标物得分往往不高,所以从低分开始、再逐步向上筛除,通常比反过来做更好。你手动修正过的目标物无论置信度如何都会始终保留。
Display colors
用四种方式查看同一批检测结果,每一种都回答一个不同的问题。Random(每个目标物一种颜色)用来检查相邻目标物是否分开。Outline 用来对照影像检查边界。Confidence 显示 AI 在哪里有把握(黄色)或犹豫(紫色),从而告诉你该把置信度滑块放在哪里。Normal 是单一的干净颜色。这些都只是视觉效果,几何形状永远不会改变。

Refine detections
Refine detections 部分会一次性即时重塑每一个多边形:

- Right angles 把边缘对齐到 90 度,适用于建筑、泳池和太阳能板等人造形状。
- Round corners 柔化轮廓,适用于树木和灌木等自然形状。
- Fill holes 填补每个多边形内部的空洞。
- Min / Max size 隐藏地面面积在某个范围之外的检测结果,是去除细小噪点最快的方法。
- Simplify outline、Clean edges 和 Expand/Contract 用来微调轮廓本身。
同样的方法适用于任何目标
Automatic 模式只需改动一个输入,就能胜任完全不同的任务:换一个词,就得到另一个图层。5 km² 范围内的农田地块:


或者密集城区的道路网络:


树木、汽车、温室、泳池、太阳能板都以同样的方式工作;如果你不想自己琢磨措辞,面板中的 Library 列出了带预览的现成目标物。
Manual 模式
Manual 在你自己的电脑上运行一个本地模型,不限次数,只需从面板完成一次性设置。点击一个目标物,AI 就会勾勒出它的轮廓;左键点击增加区域,右键点击移除区域,你可以逐个保留并导出多边形。当你需要的是十个精确的目标物而不是一千个,或者想对每一条轮廓拥有完全的控制时,它最能发挥价值。

两种模式可以衔接:在 Automatic 审阅界面中,Refine in Manual mode 会在 Manual 中打开你的检测结果,让你手动修正或添加几个目标物,然后再回来把所有内容一起导出。

在你自己的地图上试试
最好的测试就是一个你真正在处理的区域:安装 AI Segmentation,在那里运行它,然后把生成的图层和你手动数字化的结果做对比。如果出现任何异常,面板中的 ? Help 按钮可以直接联系我们。