在 QGIS 將衛星影像轉成基地配置圖


要將衛星影像轉成基地配置圖,你需要三樣東西:經過地理配準的影像、將所見內容描繪成扁平形狀的方法,以及以正確比例尺取回結果的方法。在
中,第一項和第三項由軟體提供,而描繪工作才是最耗費一個下午的部分。
本文會先完整介紹手動流程,接著用能重新繪製影像的模型,在同一個街區上於 29 秒內完成相同工作,並說明模型做錯了什麼。本文所有圖片都是那次 QGIS 工作階段的截圖。
地點是 Letchworth Garden City 的 Broadway Gardens,世界上第一座花園城市,位於倫敦以北約 55 公里。一個 586 × 439 公尺的街區:有噴泉的正式公園、舊市政廳、圖書館、附設停車場的辦公大樓,以及兩條住宅街。這裡的變化夠多,足以讓偷懶的方法露出問題。
什麼是基地配置圖,為什麼從衛星影像開始?
基地配置圖是以比例尺繪製、從上方俯視的地塊及其周邊環境圖:現有的建築、通往建築的道路和路徑、建築之間的樹木與草地,以及在提案圖上你想要興建的東西。幾乎每一份申請案,規劃部門都會要求提供基地配置圖。建築師則會在每個專案開始時繪製一份,以便在開始設計前了解基地。
衛星或航空影像是最誠實的基礎,因為它已經包含所有答案:建築輪廓在哪裡、道路有多寬、哪些樹已經成熟。問題在於,它們以像素的形式存在,而基地配置圖需要的是形狀。以下所有內容,都是在處理這個轉換。
網路上的常見錯誤
每當有人問這個問題,就會出現三種答案,而每一種不是讓你花上一小時,就是產出一張無法使用的圖。
「從 Google Earth 截圖,再在上面描繪。」 截圖沒有座標,因此你得先在 Georeferencer 裡花二十分鐘,才能畫出一條線。在 QGIS 中載入的影像已經完成地理配準,這正是應該從這裡開始,而不是從繪圖工具開始的原因。
「AI 基地配置圖已經夠準確,可以拿來做測量。」 圖面的準確度取決於底下的影像,而 Google Satellite 不是測量成果。它適合可行性研究、預申請圖面或客戶會議,但不適合用來確定邊界。
「模型會把可編輯的形狀還給你。」 它還給你的是一張影像。色彩是扁平的,也正確完成地理配準,但在執行另外的向量化步驟前,看不到任何 polygon。
你需要什麼
- 在地塊尺度上清晰可讀的影像。 Google Satellite 是在 QGIS 中最容易載入的選項,涵蓋全球大部分地區,解析度約為 15 至 30 公分。只要有提供,國家正射影像會更好:美國的 NAIP、法國 IGN 的 BD ORTHO,以及歐洲大多數地籍機構提供的 WMS。任何一種都可以:GeoTIFF、WMS 或 XYZ 底圖。
- QGIS,可在 Windows、macOS 或 Linux 上執行。版本 3.34 或更新版本。
- QuickMapServices plugin,一鍵載入 Google Satellite。Plugins, Manage and Install Plugins,搜尋 "QuickMapServices"。
你不需要 Photoshop、Illustrator 或任何其他 GIS。本文只從影像開始,不使用 CAD 圖面。
手動流程:自己描繪
我會先完整介紹這個流程,因為它不需要 plugin,也因為了解手動流程,才能在之後判斷 AI 的結果。
Load the imagery and frame the site
Web, QuickMapServices, Google, Google Satellite。將畫面縮放到你的地塊。對這種大小的街區,我會將畫面框在約 1:2,000;如果是單一住宅地塊,則使用 1:500。影像已經完成地理配準,因此底部列上的比例尺不需要你做任何處理就是正確的。

Create one polygon layer with a class field
Layer, Create Layer, New GeoPackage Layer。Geometry type Polygon,CRS 與專案相同,並建立文字欄位 class_name。使用一個帶有 class 欄位的 layer 勝過四個 layer,因為你可以在同一個地方設定樣式,也能以一個檔案匯出。
Trace buildings, then roads, then vegetation
Toggle editing,Add Polygon Feature,沿著每個建築輪廓點選。轉角處保持滑鼠穩定,不要追著每一個凸窗描繪;基地配置圖是以 1:500 閱讀,不是以 1:50 閱讀。接著描繪道路,每條車道以一個長 polygon 表示。最後處理植被,以鬆散的區塊表示,因為沒有人會檢查草地的邊緣。
我沒有計時這個街區的手動描繪時間,所以不會引用一個數字。但可以確定的是,這裡有數百棟建築,而每一棟都需要點選好幾次。
Style the classes with flat fills
Layer Properties, Symbology, Categorized on class_name。建築使用白色搭配細黑色外框,道路使用中灰色,植被使用淡鼠尾草綠,水體使用淡藍色。這四種填色就是基地配置圖的完整視覺語言;不要忍不住再增加更多。
Export at scale
Project, New Print Layout。加入地圖,將比例尺設為 1:500 或 1:1,000,加入比例尺和指北針,然後匯出成 PDF。這份 PDF 就是規劃入口網站會接受的格式。
這個流程會給你一張正確的基地配置圖,以及一個由你掌握的檔案。唯一的工作是描繪,而工作量會隨著建築數量增加。
快速流程:讓模型重新繪製影像
生成式模型可以直接在原位置重新套用影像樣式:範圍不變、形狀不變,只將攝影紋理替換成扁平填色。我們打造了其中一個工具,AI Edit。本節介紹的是我們自己的工具。
它會取得你影像中的一個區域、一句描述你想要的變更,並將結果作為新的經過地理配準的 raster layer 傳回,與原始影像逐像素對齊。對基地配置圖而言,「變更」是一種樣式:保留每個形狀的原位,將攝影紋理替換成扁平填色。
Install the plugin and sign in
Plugins, Manage and Install Plugins,搜尋 AI Edit,按下 Install。開啟面板並點擊 Sign in。瀏覽器會開啟,你建立帳戶後,plugin 就會自行連線。如果你想在開始前完整了解面板,請參閱完整指南。
Draw the zone
點擊 Launch AI Edit,接著在地圖上點選區域的各個角落,再按 Return 將區域封閉。我框選了整個街區,586 × 439 公尺。這算是較大的範圍:面板會在大約一平方公里以上警告你,AI 只會保留大致形狀,而這個警告是正確的。

Write the prompt as a specification, not a wish
這是我使用的 prompt,逐字如下:
Transform this orthophoto into a clean architectural site plan. Top-down view, flat fills, no photographic texture and no shadows. Exactly four classes and nothing else: buildings as white footprints with a thin black outline, roads and parking as mid grey, vegetation as pale sage green, water as pale blue. Keep every footprint, kerb line and road centreline in its exact position and shape. Same geographic extent as the input.
有三件事讓它奏效。它列出 class 和色彩,因此模型不會自行臨時決定調色盤。它說明「exact position and shape」,這正是基地配置圖和漂亮圖片之間的差別。它也說明不要做什麼:no shadows、no texture。如果你不想自己輸入,同一個 prompt 已經放在面板的 Library、Clean architectural site plan 項目下。

Generate
點擊 Generate。在這個街區中,輸出 detail 設為 Detailed(三種設定中的中間值)時,結果在 29 秒內返回。新的 layer 是一張 2,392 × 1,792 像素的 GeoTIFF,每像素約 25 公分,儲存在 Documents 資料夾,並加到影像上方的專案中。

再看一次本文頂端滑桿中的基地配置圖。每個建築輪廓都在應有的位置。公園沿線的樹木大道呈現為一排排樹冠。停車場保留了車位線。噴泉水池是藍色八角形,這是正確的。
我手動修正了什麼,以及哪些地方不會信任
以下是 AI 在這個街區上做錯的地方,全部來自同一次執行,沒有挑選結果。
- 八角形建築變成了池塘。 噴泉西南方那棟銅屋頂的圓形建築有綠色屋頂,而基地配置圖把它畫成淡藍色水體。這是數百個建築輪廓中唯一真正的錯誤,也是只有先看過影像才會發現的錯誤。
- 停車位條紋被保留下來。 兩個停車場裡的畫線車位線以淺灰色繪出。如果你想顯示車位,就保留它們;或者要求 prompt 將停車區繪製成純灰色。
- 大多數樹冠和草地顏色融合了。 如果基地配置圖需要個別樹木的位置,可以使用只處理樹木的 prompt 再執行一次,或使用 AI Segmentation 搭配 prompt
"tree",它就是為了計算個別物件而打造的。
我不會將這個方法用於邊界測量,或任何 30 公分誤差都很重要的工作。圖面的準確度取決於影像,而 Google Satellite 不是測量成果。對可行性研究、預申請圖面、景觀概念,或明天早上就要進行的客戶會議來說,這正是我會使用的方法。
請記住
如果建築不到約二十棟,就手動描繪。你會在寫出一個好的 prompt 之前完成,而且會知道基地的每個角落,這才是繪製基地配置圖的真正目的。
在街區和社區、需要重複處理許多基地的工作,以及圖面在九點前就要交出的日子裡,生成式流程才真正有它的價值。
一個列出四個 class 和其色彩,並說明「exact position and shape」的 prompt,正是基地配置圖和漂亮圖片之間的差別。
輸出是一張以真實比例尺呈現的地理配準影像,因此由它製作的列印版面,在影像本身的準確度範圍內,尺寸都是正確的。
在這個街區,一個綠色屋頂變成了池塘。先看影像,再看基地配置圖,因為只有這樣才能發現這類錯誤。
常見問題
基地配置圖會以正確比例尺返回嗎? 會。結果是與影像使用相同座標系統的 GeoTIFF,因此會以真實比例尺放在地圖上,而你從它製作的任何列印版面,在影像本身的準確度範圍內,尺寸都是正確的。
我可以使用自己的無人機或測量影像嗎? 可以。plugin 可以處理你在面板中選取的任何 raster layer:無人機航拍產生的 GeoTIFF、國家測繪機構提供的 WMS,或底圖。輸入影像越清晰,基地配置圖就越清晰。
支援哪些 QGIS 版本? QGIS 3.34 及更新版本,以及 QGIS 4,支援 Windows、macOS 和 Linux。
下一步
載入你自己的基地,繪製區域,貼上上面的 prompt。如果配置圖正確,你就有了一個可以開始設計的基礎。如果它不正確,你也在三十秒內學到了一些關於基地的資訊,而手動流程仍然存在。
還有最後一件事。你取回的是一張影像。如果你只需要一張用於簡報或客戶簡報的圖片,這就足夠了,可以停在這裡。如果你需要可編輯的 polygon,plugin 有一個工具能將扁平色彩轉成向量形狀,每種色彩對應一個 class。這是另一篇文章的主題。
更多關於 AI 在 QGIS 中能做與不能做的內容,請參閱 QGIS AI 專區。


