ISPRS Test Project on Urban Classification and 3D

The automated extraction of urban objects from data acquired by airborne sensors has been an important topic of research in photogrammetry for at least two decades. One observation that can be made is that most of the papers dealing with urban object extraction focus on a single object class, e.g. buildings, roads or, less frequently, trees. Typically, results are published for a few test sites available to the authors. Results presented by different authors typically refer to different scenes so that the quality of the results achieved using different algorithms cannot really be compared. There have been attempts in the past to distribute data sets for benchmarking object extraction techniques, e.g. the Avenches data set of ETH Zurich or OEEPE/EuroSDR data sets for building extraction or road extraction. Even if these data sets were still available, they would be outdated due to the fact that they are based on scanned aerial images acquired by analog cameras. Today, the transition to digital aerial cameras has nearly been completed, so that there is a need for new standard test sites for urban object extraction making use of the full benefits of modern airborne data, including multiple-overlap geometry, increased radiometric and spectral resolution, and (in the case of airborne laserscanner data) the recording of multiple echoes. Two such test sites, each containing several test areas for which reference data are available, are provided for the participants in this project in order to evaluate techniques for the extraction of various urban object classes. The test data are described in detail in Section 2 of this document. ### ISPRS测试项目在城市分类与三维重建中的关键知识点 #### 一、研究背景与目的 自上世纪九十年代以来，自动提取城市对象（如建筑物、道路和树木等）从空中传感器获取的数据一直是摄影测量领域的重要研究课题。ISPRS（国际摄影测量与遥感学会）为此启动了一个专门的测试项目，旨在评估不同技术在提取各种城市对象类别方面的性能。此项目的目的是建立一套标准化的测试数据集，使得不同研究人员所采用的各种算法能够进行有效的比较。 #### 二、现存问题与解决方案 当前的研究文献中大多数聚焦于单一类别的城市对象提取，如建筑物或道路等。这些研究成果往往基于有限的测试地点，导致不同作者发表的结果难以直接对比其质量。过去曾有尝试提供用于基准测试的数据集，例如ETH苏黎世的阿文切斯数据集以及OEEPE/EuroSDR为建筑物和道路提取提供的数据集。然而，这些数据集基于旧式的模拟航空摄影图像，已经过时且不再适用现代数字航空摄影技术。因此，该项目提出提供两个新的标准测试地点，以充分利用现代航空数据的优势，包括多重覆盖几何、增强的辐射度和光谱分辨率以及（对于机载激光扫描数据）多回波记录等功能。 #### 三、技术细节 1. **多重复盖几何**：现代航空摄影技术可以实现对同一地区的多次拍摄，这种多重覆盖可以提高数据的质量和精度。 2. **增强的辐射度和光谱分辨率**：随着技术的进步，现代航空相机能够捕捉到更丰富的颜色信息和更高的光谱分辨率，这对于区分不同类型的地物尤为重要。 3. **多回波记录**：对于机载激光扫描数据而言，多回波技术允许激光束穿过树叶并记录到达地面的信息，这对于森林覆盖地区的城市对象提取至关重要。 #### 四、测试站点 该项目提供了两个测试站点，每个站点包含多个测试区域，并附带参考数据。这些测试区域的设计考虑了城市环境的复杂性和多样性，以确保测试结果能够全面反映不同算法的实际表现。 #### 五、参与机构及专家 该项目由ISPRS第三委员会的摄影测量计算机视觉和图像分析工作组负责组织，具体工作由来自德国汉诺威莱布尼茨大学、法国西拉德尔公司、加拿大约克大学地球与空间科学与工程系以及荷兰特温特大学信息技术中心等机构的专家共同承担。 #### 六、项目意义 ISPRS测试项目不仅有助于推动摄影测量领域的技术进步，而且还能促进不同研究团队之间的交流与合作。通过提供统一的测试平台，该项目将有助于确定最佳的城市对象提取方法和技术，最终提升城市规划、灾害管理和其他相关应用领域的效率和准确性。 ISPRS测试项目在城市分类与三维重建领域的重要性不言而喻。它不仅解决了当前存在的数据集过时问题，还为研究人员提供了一个公平的竞技场，促进了新技术的发展与应用。