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adois – automatic detection of impervious surfaces – ist eine Auftragsforschung des Kreises Recklinghausen in Kooperation mit der Westfälischen Hochschule Gelsenkirchen mit dem Ziel der automatisierten Erkennung versiegelter Flächen aus Fernerkundungsdaten mit Methoden des Deep Learnings.
adois ermittelt aus RGB- und NIR-DOPs (Digital Orthophoto) hochauflösende Versiegelungskarten inklusive einer Aggregation auf nutzungsspezifische Flächen. Die DOPs werden dabei über einen konfigurierbaren WMS (Web Map Service) bezogen.
Das Modell ist auf manuell erhobenen Daten des Emschergenossenschaft Lippeverbands trainiert worden.

In unserem Fachartikel Wie eine Maschine Versiegelungskarten erstellt im VDVmagazin 03/23 finden Sie weitere Informationen zum Projekt, technische Details und beispielhafte praktische Anwendungen der Ergebnisse auf kommunaler Ebene.

Installation

Hardwarevoraussetzung: 8GB RAM

Installieren Sie zunächst Docker.
Laden Sie anschließend das adois Dockerfile herunter.
Erstellen Sie nun das adois Image.

docker build -f </Pfad/zu/Dockerfile> -t adois .

Hinweis: Das Parent Image ist das python:3.8-slim-bullseye Image. Die entsprechenden Lizenzbedingungen sind hier zu entnehmen.

Alternative Installationsmöglichkeit zu Docker

Virtual Environment

Installieren Sie zunächst Git und Python 3.8.

Laden Sie anschließend das adois Repository in ein beliebiges Arbeitsverzeichnis herunter.

git clone https://github.com/geospaitial-lab/adois --depth 1

Laden Sie das adois Modell herunter und speichern Sie es in dem Arbeitsverzeichnis unter data/model/model.onnx ab.

Wechseln Sie in das adois Repository und erstellen Sie nun eine Virtual Environment.

python3 -m venv venv

Aktivieren Sie die Virtual Environment.
MacOS/ Linux:

source venv/bin/activate

Windows:

venv\Scripts\activate.bat

Installieren Sie die Requirements.

pip install -r requirements.txt

Ausführen

Laden Sie zunächst das adois Example Config File herunter. Die Beispielwerte der Parameter werden in der Dokumentation erläutert.

Um die Software auszuführen, müssen Sie die lokalen Pfade Ihres Systems in den adois Container mounten.
Verwenden Sie dazu die -v Flag und </lokaler/Pfad>:</Pfad/im/Container>.
Hinweis: Alle lokalen Pfade, die in dem Config File verwendet werden, müssen gemountet werden. Nutzen Sie idealerweise das Basisverzeichnis Ihres Systems als Binding.

docker run -t -v </Pfad/zu/config.yaml>:/config.yaml -v </Pfad/zu/Basisverzeichnis>:</Pfad/zu/Basisverzeichnis> adois

Alternative Ausführungsmöglichkeit zu Docker

Virtual Environment

Wechseln Sie zunächst in das adois Repository und aktivieren Sie gegebenenfalls die Virtual Environment.
MacOS/ Linux:

source venv/bin/activate

Windows:

venv\Scripts\activate.bat

Führen Sie anschließend die Software aus.

python3 -m src.main </Pfad/zu/config.yaml>

Ergebnisse

Die Versiegelungskarten inklusive der Aggregationen werden als Shape File ins Ausgabeverzeichnis exportiert.
Die Attribute der Shape Files werden in der Dokumentation erläutert.

Im Web GIS des Kreises Recklinghausen sind die Versiegelungsgrade der Flurstücke des gesamten Kreisgebiets visuell dargestellt.

Kontakt

Marius Maryniak (Westfälische Hochschule Gelsenkirchen): marius.maryniak@w-hs.de