แยกแยะทางเดินจากเศษในแผนที่ที่อยู่อาศัย

ฉันสงสัยว่ามีใครบางคนเคยชินกับปัญหาแบบนี้มาก่อน:

ฉันต้องการแยกชิ้นส่วนตามพิกเซลที่อยู่ใกล้เคียงของคลาสเดียวกัน (ฟอเรสต์) ด้วยระยะทางที่กำหนดไว้ที่ 3 พิกเซล (ซึ่งมีความสำคัญทางชีวภาพสำหรับสายพันธุ์ที่ฉันสนใจ)

ความกังวลของฉันคือดูภาพที่แนบมาสำหรับบางครั้งชิ้นส่วนเหล่านี้เป็นทางเดินจริงและบ่อยครั้งที่ทางเดินและชิ้นส่วนจริงถูกจัดกลุ่มเป็นชิ้นเดียวกันเนื่องจากอยู่ใกล้กัน

ฉันสงสัยว่ามีวิธีแยกความแตกต่างทางเดินจากชิ้นส่วนตามรูปร่างจำนวนพิกเซลโดยรอบ ฯลฯ หรือไม่?

ตัวอย่างเช่นในกล่องต่อไปนี้ทางเดินที่เป็นไปได้จะถูกระบุด้วยกล่องสีแดงและชิ้นส่วนสีเขียว

ฉันสามารถเข้าถึง QGIS และ R

ก่อนที่จะเริ่มการวิเคราะห์ใด ๆ ฉันขอแนะนำให้ใช้ตัวกรองกับข้อมูลของคุณเพื่อล้างผล "เกลือและพริกไทย" อัลกอริทึมใด ๆ จะต่อสู้กับรูปแบบโครงสร้างปัจจุบันของข้อมูลของคุณ เสียงส่วนใหญ่ที่โฟกัสง่ายน่าจะให้ผลลัพธ์ที่ไม่พึงประสงค์ วิธีที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นคือการใช้วิธีการกรองซึ่งสามารถระบุหน่วยการทำแผนที่น้อยที่สุด ซึ่งสามารถทำได้ผ่านทางgdal_sieve.pyฟังก์ชั่นใน GDAL ที่raster > analysis > sieveฟังก์ชั่นใน QGIS หรือฟังก์ชั่นตะแกรงในArcGIS ไล่โทนสีตัวชี้วัดกล่องเครื่องมือ

ดูเหมือนว่าบางสิ่งที่สามารถแก้ไขได้กับตัวดำเนินการทางสัณฐานวิทยาทางคณิตศาสตร์ (เช่นการแยกถนนออกจากภาพ ) ฉันคิดว่าตัวขยายขยายตามด้วยตัวดำเนินการปิดจะชี้แจงทางเดิน จากนั้นคุณสามารถใช้โอเปอเรเตอร์เปิดเพื่อลบทางเดินและแยกแรสเตอร์เพื่อดึงทางเดินที่ระบุเป็นวัตถุแยก ฟังก์ชั่นการสลายตัวของภาพประเภทนี้ค่อนข้างอัตโนมัติในซอฟต์แวร์ MSPA และ GUIDOS แต่อีกครั้งจะได้รับผลกระทบจากความไม่ต่อเนื่องของข้อมูลของคุณ

มีปลั๊กอิน QGIS สำหรับMSPAรวมถึงฟังก์ชั่นที่ใช้งานได้ใน GRASS (มีให้ผ่านทาง QGIS GUI) ปัญหาอย่างหนึ่งของ MSPA และ GUIDOS ก็คือคุณมีข้อ จำกัด ด้านขนาดภาพ น่าเสียดายที่ในซอฟต์แวร์ ESRI ตัวดำเนินการทางสัณฐานวิทยาจะมีเฉพาะในส่วนต่อขยายของArcScan ด้วยการขุดบางอย่างคุณจะพบตัวเลือกซอฟต์แวร์อื่น ๆ รวมถึงวิธีการกำหนดตัวดำเนินการทางสัณฐานวิทยาผ่านพีชคณิตแบบแรสเตอร์ด้วยเมทริกซ์เคอร์เนลแบบกำหนดเอง

อีกวิธีหนึ่งที่จะตรวจจับขอบกรองวิธีการดังกล่าวเป็นผู้ประกอบการเคอร์เนล Sobal มีฟังก์ชั่น sobal ในกล่องเครื่องมือตัวชี้วัด ArcGIS Gradientเช่นเดียวกับในแพ็คเกจ spatialEco R ข้อได้เปรียบของการใช้งาน R คือคุณสามารถส่งคืนฟังก์ชันการไล่ระดับสีของผู้ปฏิบัติงานในขณะที่การใช้งาน ArcGIS จะส่งคืนฟังก์ชันลำดับที่ 1 เท่านั้น (ซึ่งอาจเป็นสิ่งที่คุณต้องการ) ฉันเชื่อว่ากล่องเครื่องมือ Orfeo (มีให้ในฐานะ QGIS add-on) มีตัวเลือก sobal ในฟังก์ชั่น EdgeExtraction

ไม่ใช่โซลูชันที่สมบูรณ์ แต่ลองใช้เครื่องมือเหล่านี้สำหรับการวิเคราะห์การเชื่อมต่อ (สิ่งแรกที่ใกล้เคียงกับที่คุณกำลังค้นหา):

• MSPA - การวิเคราะห์รูปแบบเชิงพื้นที่ ( http://forest.jrc.ec.europa.eu/download/software/guidos/mspa ) จากกล่องเครื่องมือของGUIDOS ( http://forest.jrc.ec.europa.eu/download/software) / guidos ) และ

• Sensoneode Conefor ( http://www.conefor.org/ )

พิจารณาการฝึกอบรมอัลกอริทึมการเรียนรู้ของเครื่องเพื่อจำแนกอินสแตนซ์ของคุณ (ทางเดินเทียบกับชิ้นส่วน) คุณสามารถกำหนดคุณลักษณะเชิงพื้นที่ได้ที่ระดับแพทช์ (เช่นขนาดแพทช์อัตราส่วนพื้นที่รอบนอกอัตราส่วนวงกลม) และคุณสมบัติที่อิงตามระยะทาง (เช่นระยะห่างจากเศษเล็กเศษน้อย) เพื่อจัดหมวดหมู่ สำหรับการคำนวณคุณสมบัติระดับแพตช์ที่จำเป็นสำหรับการจัดประเภทคุณสามารถลอง FragStats ( https://www.umass.edu/landeco/research/fragstats/fragstats.html )

นอกจากนี้คุณยังสามารถพิจารณา 'ระบบกฎที่อิงกับผู้เชี่ยวชาญ' ที่ง่ายขึ้นเพื่อจำแนกแต่ละอินสแตนซ์ ตัวอย่างเช่นทางเดินจะมีอัตราส่วนพื้นที่ปริมณฑลสูงกว่าชิ้นส่วนที่อยู่อาศัยและอื่น ๆ ..

สิ่งที่น่าสนใจมากขึ้นที่นี่สำหรับการวิเคราะห์การเชื่อมต่อ: http://conservationcorridor.org/corridor-toolbox/programs-and-tools/

อย่างไรก็ตามความจริงที่ว่าบาง corridors ไม่มี 'การเชื่อมต่อพิกเซลเต็ม' จะเป็นปัญหาที่คุณต้องสังคายนาก่อน ฉันคิดว่าคุณต้องกำหนดเกณฑ์เพดานตามระยะทางเพื่อตัดสินว่าบางพิกเซลเป็นส่วนหนึ่งของทางเดินหรือไม่

ดูเหมือนว่ามันขึ้นอยู่กับรูปร่างของชิ้นส่วนของคุณ หากความกว้างมากกว่า 2 (หรือ 3) คูณความสูง (หรือด้านตรงข้าม) คุณอาจเรียกมันว่าทางเดิน?

คุณมาถึงเรื่องของเศษเสี้ยวหรือยัง?