112年度GIS專題中心暑期實習生成果介紹（7）

專題題目：結合YOLOv5及Segment Anything Model進行台灣堡圖土地利用變遷分析

實習學生：莊子寬（國立政治大學地政學系）

指導老師：郭巧玲 助研究員

郭巧玲老師所指導實習生莊子寬同學運用WebGIS為基礎平台，結合Python Flask API進行模型介接事先訓練好的台灣堡圖偵測模型以及影像分割模型，以期達到自動化土地變遷分析，擴大研究區域之目標。此次研究分為三個部分，分別是OpenLayers (WebGIS)、YOLOv5(影像判釋)以及Segment Anything Model (SAM,影像分割模型)，下圖為本專題之研究流程與研究架構。

1.OpenLayers 功能介紹

OpenLayers是一個開源的JavaScript庫，用來在Web瀏覽器顯示地圖。相較於其他較為廣為人知WebMap API如Leaflet及ArcGIS API for JavaScript，OpenLayers提供更高的彈性以及相容性，方便開發者能自行研究開發及客製化自己所需要的地圖功能。以下為莊同學於暑期時間所開發的三個主要功能：

a.彈出框設計 (pop-up)：首先是彈出框設計，如下圖所示，當使用者點選圖徵時，系統會跳出pop-up使使用者了解該地區之相關數值並用圖表視覺化，下圖為以台北市旅次量地圖為例，單位為旅次量。

b.空間查詢：空間查詢提供使用者多圖徵查詢屬性及比較功能，參考至ArcGIS pro之屬性查詢功能，當使用者按住ctrl (control) 鍵並拉出查詢方框，系統會跳出屬性查詢的頁面，使使用者能篩選所需要查詢的屬性並輸出成pop-up，最後提供下載CSV的功能好讓使用者能更進一步地進行分析。

c.表單設計：表單設計方便使用者點選所需要查詢之資料。透過設計右邊的彈出表方便使用者自行輸入參數，並在發送的同時將參數傳入API當中，下圖為台灣堡圖物件偵測之案例。

2.YOLOv5影像判釋結果

YOLOv5提供精準的物件類別影像判釋，本研究將此功能應用於台灣堡圖之地圖圖徵判釋，下圖為本研究部分影像判釋結果。

3.Segment Anything Model

Segment Anything為Facebook 研究團隊FAIR釋出影像分割模型，將YOLOv5之判釋結果(點資料)透過Segment Anything Model將點資料轉為面資料，以期後續做土地利用變遷分析之用，目前將此模型透過Python Flask介接至網站上，下圖為影像分於網站上之應用案例圖。