2021年9月14日 星期二

QIGS外掛-魔術棒工具(magic wand)

「wmts圖層有好多有趣的資料,有沒有方法可以快速數化單個圖徵呢?」


在上一篇文章QGIS技術-影像計算(Raster calculator),將WMTS圖磚轉換為向量資料中,提到如何處理大範圍、多圖徵的辦法,但對於只想要進行小範圍、單一圖徵數化並快速的人,就顯得費時許多。

QGIS外掛中有個名為魔術棒(magic wand)的工具,進行單一圖徵數化相當方便,雖然可能會有精準度上的問題,但還是相當好用的工具,以下文章將介紹如何使用。

閱讀此文章前,建議先閱讀以下文章會比較容易理解本篇文章的操作方法
1.QGIS安裝外掛的方法:QGIS外掛功能介紹

第一部分:魔術棒工具(magic wand)安裝畫面與位置

  1. 外掛程式中魔術棒的畫面

  2. 工具列中魔術棒的位置


第二部分:魔術棒工具簡單操作說明與運作方式解釋

  1. 外掛運行方式說明:魔術棒工具會判斷每格資料中R、G、B的數值,進行判斷是不是同屬於一類,如果是的話就會進行圖徵數化並另存。魔術棒工具提供兩種方法讓我們進行操作,分別是Accuracy(網格精確度)與Color Threshold Ambiguous(判斷顏色靈敏度)。
  2. Accuracy:有fast與Precise(精準)兩個指標進行調整。指標向fast的地方拉去,數化速度更快但是更不精準(網格會越大,進而造成不精準),指標向Precise的地方拉去,數化速度變慢,但數化圖形的樣子會更貼近原本的樣子。
  3. Color Threshold Ambiguous:指標向左代表越容易出現顏色判斷失誤(像是把所有的顏色都判斷成同一種顏色),指標向右代表判斷顏色越準確,越不容易把不同顏色的圖徵判斷為同一類。
  4. Single Mode:如果沒有打開該功能,系統會判定數化範圍為整個畫面,打開該功能後,可使用滑鼠選取要數化的範圍。
  5. Enable:選擇要加入數化成果的圖層,如果沒有選取,系統會新建SHP檔。


第三部分:實際操作範例

  1. 以花蓮縣吉安車站附近的土地為範例,數化臺灣通用電子地圖。
  2. 將Accuracy與Color Threshold Ambiguous皆調整為最精準,並關閉Single Mode,Enable選擇新建立圖層。
  3. 使用滑鼠拉取藥進行數化的範圍,記得一次只能選取一種圖徵,不然會出錯
  4. 數化前後比較

    數化結果整體來說不錯,並沒有誤判(把不是屬於建物的部分判斷違建物)
  5. 誤差
        可以看到就算把精確度調整到最高,還是會出現細部失誤,但整體來說已經算很好了。

第四部分:進階運用-圖層接合

  1. 如果要數化的部分很大,會超過單一畫面時,就可以善用融合與Enable的功能進行圖層接合。
  2. 以上面的圖層為例,如果我要數化的範圍還有吉安車站的北邊土地,那就需要使用一些小技巧。把畫面調整到吉安車站的北邊土地後,在Enable的部分選擇第一次數化產生的檔案magic wand,再進行數化。

  3. 這時會發現出現邊界區域出現圖層重疊,如果使用這種圖層進行空間演算法,會出現拓樸錯誤(拓樸概念請參考林政道老師的文章)。如果要避免拓樸錯誤,可使用融合功能進行修正。但在融合的同時,也會失去每個圖徵的獨立性(所有的圖徵都會被整合成一個)。



  4. 融合後會發現原本有線條重疊的區域消失,變成一個完整的圖徵。

第五部分:使用魔術棒工具的時機與需注意事項

  1. Color Threshold Ambiguous判斷標準:這個功能設計得很好,有時候我們拿到的資料可能都是代表同一種屬性,但會因為顏色上的R、G、B有些許誤差,系統進而判斷不是屬於同一種圖徵,例如數化水體,有些水體可能顏色會深一些,但有一些又會淺一些,但本質上他們都屬於水體。如果你數化的圖層是國土測繪中心的wmts服務,便不會有上述得問題困擾你。
  2. wmts圖磚機制與限制:wmts圖磚會依據檢視者的比例尺進行大小縮放,比例尺越小通常wmts圖磚的圖徵細節也會更好。有時你在大比例尺的情況下數化,縮小比例尺後發現數化的結果與wmts圖層不一樣時,並不只有是魔術棒工具本身的問題。因此使用魔術棒工具數化wmts圖層時,需要格外注意比例尺的大小。
  3. 建議的使用情境:假如你想進行快速小範圍數化,同時又不會很要求精確度,那魔術棒工具會很適合你。如果你很在意精確度,並且要進行大範圍、多圖徵的數化,那影像計算的方式會比較適合你。
  4. 我很推薦各位使用國土測繪中心wmts服務圖層進行數化,國土測繪中心有提供屬性對照表可進行參考,並且是免費gis資源中最為豐富的,可說是臺灣gis的百科全書。

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