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开源项目 `field-delineation` 使用教程

2024-09-13 17:23:17作者:农烁颖Land

1. 项目介绍

field-delineation 是一个用于自动生成农业地块轮廓的开源项目。该项目利用 Sentinel-2 卫星图像和深度学习算法,通过 Sentinel-Hub 服务下载图像数据,并使用 ResUnet-a 架构进行地块边界预测。该项目主要应用于精准农业、土地利用规划等领域,帮助农民和相关机构快速生成和更新农业地块的边界信息。

2. 项目快速启动

2.1 环境准备

确保你的系统满足以下要求:

  • Python 3.5+
  • Docker
  • GDAL 2.4.0+
  • AWS S3 存储配置

2.2 安装步骤

  1. 克隆项目仓库:

    git clone https://github.com/sentinel-hub/field-delineation.git
    cd field-delineation
    
  2. 安装依赖:

    pip install -r requirements.txt
    python setup.py install --user
    
  3. 配置 AWS S3 存储:

    bucket_name = "your-bucket-name"
    aws_access_key_id = "your-access-key-id"
    aws_secret_access_key = "your-secret-access-key"
    region = "your-region"
    
  4. 配置 Sentinel-Hub 凭证:

    sentinel_hub_client_id = "your-client-id"
    sentinel_hub_client_secret = "your-client-secret"
    

2.3 运行示例

以下是一个简单的示例代码,展示如何下载 Sentinel-2 图像并生成地块边界:

from fd import FieldDelineation

# 初始化 FieldDelineation 对象
fd = FieldDelineation(
    aoi_geojson="path/to/aoi.geojson",
    gsaa_gpkg="path/to/gsaa.gpkg",
    time_interval=("2023-01-01", "2023-12-31"),
    sentinel_hub_client_id="your-client-id",
    sentinel_hub_client_secret="your-client-secret"
)

# 下载 Sentinel-2 图像
fd.download_data()

# 生成地块边界
fd.generate_boundaries()

3. 应用案例和最佳实践

3.1 应用案例

  • 精准农业:通过自动生成的地块边界,农民可以更精确地管理作物,优化施肥和灌溉策略。
  • 土地利用规划:政府和规划机构可以利用该项目快速生成和更新土地利用图,支持决策制定。

3.2 最佳实践

  • 数据预处理:确保输入的 AOI 和 GSAA 数据格式正确,避免因数据格式问题导致处理失败。
  • 模型调优:根据具体需求,调整深度学习模型的参数,以提高边界预测的准确性。
  • 并行处理:利用 Docker 和 AWS S3 的并行处理能力,加速大规模数据处理。

4. 典型生态项目

  • Sentinel-Hub:提供 Sentinel-2 图像下载服务,是 field-delineation 项目的基础数据源。
  • eo-learn:用于处理和分析地球观测数据的 Python 库,支持 field-delineation 中的数据处理和模型训练。
  • EuroDataCube:提供了一个交互式平台,用户可以在该平台上查看和分析生成的地块边界数据。

通过以上步骤,你可以快速上手 field-delineation 项目,并将其应用于实际的农业地块边界生成任务中。

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