ILMSImage Cell Creation

Einleitung

ILMSImage Cell Creation führt die Zellbildung anhand der gewählten Eingangsdaten und weiterer optionaler Parameter durch.

Das Panel besteht aus zwei Bestandteilen. Im oberen Teil wird unter dem Titel ILMSImage Project Information das momentan bearbeitete Projekt kurz zusammengefasst. Den Rest des Panels nimmt die eigentliche Funktionalität, in diesem Fall die Ableitung statistisch homogener Bildbereiche, im Kontext von ILMSImage als Zellen bezeichnet, ein. Diese Zweiteilung in Projektinformation und Werkzeugbereich steht auch in den weiteren Panels des ILMSImage-GUI-Plugins.

Informationsteil

Die im Informationsteil zusammengefassten Angaben enthalten den Projektnamen (1) und die innerhalb des Projekts verwendeten Datenquellen sowie deren – im ILMSImage-Setup-Panel vergebenen – Bezeichner (2).

Zellbildungsteil

Hintergrund

Die Ableitung statistisch homogener Bildbereiche ist ein Schlüsselprozess der objektbasierten Bildanalyse. Diese geht davon aus, dass das aufgrund der zunehmenden Datendichte immer komplexer werdende Datenmaterial moderner Fernerkundungssensoren durch Bezugnahme auf die in der herkömmlichen Bildanalyse im Vordergrund stehenden Bildpixel nicht mehr adäquat auswertbar ist. Als eine Alternative bietet die objektbasierte Bildanalyse die Schaffung neuer Bezugsflächen als Basis für die spätere Analyse an, ein Vorgang, der oft als Segmentierung, in Zusammenhang mit ILMSImage als Zellbildung bezeichnet wird. Dabei werden benachbarte Pixel auf der Grundlage statistischer Ähnlichkeitskriterien zu größeren, möglichst homogenen, Bereichen zusammengefasst, welche als Zellen bezeichnet werden. Dieser Prozess stellt nicht nur eine Komplexitätsreduktion der umfangreichen Eingangsdaten dar, sondern bietet auch eine neue Perspektive auf diese, in dem er der anschließenden Analyse neue, in der herkömmlichen Bildanalyse nur sporadisch genutzte, Eigenschaften zur Verfügung gestellt. Zu diesen Eigenschaften gehören zum Beispiel die Form einer Zelle oder deren räumlicher Kontext, der u.a. ihr Verhältnis zu benachbarten Zellen beinhaltet. Form- und Kontextmerkmale sind in der pixelbasierten Auswertung von Fernerkundungsdaten aufgrund der Uniformität der Bezugsfläche, des meist quadratischen Pixels, eher als nachrangige Eigenschaften aufzufassen.

Für den Prozess der Segmentierung, das heißt, um solche Art Bezugsflächen aus Bilddatenmaterial abzuleiten, hat die entsprechende Fachliteratur eine Reihe von Vorschlägen und Methoden unterbreitet. Einige davon werden in Haralick & Shapiro (1985), Pal & Pal (1993) und Freixenet et al. (2002) zusammengefasst. Zum ersten Verständnis von ILMSImage ist es ausreichend zu wissen, dass der in der Software implementierte Zellbildungsprozess auf einer Kombination der Methoden Region-Growing und Watershed-Analyse beruht, der mit dem Ziel entwickelt wurde, die dem Nutzer zur Anpassung zur Verfügung stehenden Freiheitsgrade zu minimieren. Zur genaueren Abstimmung des Verfahrens sind jedoch auch detailliertere Optionen vorhanden. Das Ergebnis des Zellbildungsprozesses mit ILMSImage stellt eine erste Abstraktion des ursprünglichen Bildinhalts dar, alle weiteren Analysen werden anhand dieses Zellbilds durchgeführt.

Werkzeug zur Zellbildung

Im unteren Abschnitt des Panels findet sich das Werkzeug zur Zellbildung. Grundsätzlich kann der Nutzer hier dreierlei Einstellungen vornehmen:

1. Aktivierung der Zellbildung: Der Hauptparameter zur Anpassung einer ILMSImage-Zellbildung wird als Modulation bezeichnet. Er legt fest, welche durchschnittliche Größe die resultierenden homogenen Bereiche nach der Prozessierung haben werden. Für eine Zellbildung mit ILMSImage wird allein dieser Parameter zwingend benötigt.
2. Erweiterte Optionen: Diese sind standardmäßig ausgeschaltet, lassen sich jedoch aktivieren, um die Zellbildung ausführlicher anzupassen.
3. Vektordatenexport: Nach Beendigung der Zellbildung ist es möglich, das Ergebnis in ein Shapefile zu exportieren und in der Kartenoberfläche zu visualisieren. Dieser Prozess lässt sich in einigen Aspekten modifizieren.