Automatische Extraktion und Vektorisierung von Objekten auf Original-Dufourplänen

Guillaume-Henri Dufour war von 1817 bis 1850 als Kantonsingenieur in Genf tätig. Im Jahr 1837 bezog er in Carouge das erste Eidgenössische Topographische Büro, das später nach Bern verlegt wurde. Er kontrollierte die Erstellung des kantonalen Katasters (1845-1856). Er leistete Pionierarbeit bei der Erstellung seiner topographischen Karten und leitete insbesondere die Arbeiten zur Erstellung einer Schweizer Landeskarte im Massstab 1:100'000, der berühmten Dufourkarte, die 1864 fertiggestellt wurde.

Das Cadastre genevois oder Cadastre Dufour (1845-1856) besteht aus den Plänen der Gemeinden, ohne die Stadt Genf, und bietet eine Quelle von Daten, die heute noch wenig genutzt sind. Seine Digitalisierung und Vektorisierung könnte seine Nutzung erleichtern.

Bereits vor einigen Jahren beschloss die Direction de l'Information du Territoire (DIT, GE) ihr gesamtes Dufour-Archiv (Gründung des Cadastre Genevois) zu digitalisieren, d.h. die Originalpläne, die aktualisierten Pläne und die Mutationsregister. Nach diesem ersten Schritt wurden die Pläne georeferenziert, um den Zugang, die Einsichtnahme und die Veröffentlichung zu erleichtern.

Die DIT hatte schon immer den Wunsch, diese Rasterpläne in Vektordaten umzuwandeln und die Nutzung dieser Daten auf eine neue Stufe zu heben, indem die zeitliche Dimension hinzugefügt wird und eine Kreuzabfrage mit dem aktuellen Kataster auf andere Weise als durch Überlagerung möglich wird. Die Technologie war bislang nicht in der Lage, dieses Ziel zu erreichen.

Das STDL hat daher dieses Projekt zur Vektorisierung der Dufour-Katasterpläne in Zusammenarbeit mit dem Kanton Genf untergenommen. Das STDL wird die historischen Katasterpläne von Genf aus den 1850er Jahren manuell annotieren und eine Datenbank mit digitalen Karten im Vektorformat erstellen. Vorab trainiert durch den weltweiten Katasterplandatensatz und verfeinert in Genf, plant das STDL, ein tiefes neuronales Netz zur semantischen Segmentierung zu erhalten, das auf dem Aufmerksamkeitsmechanismus basiert, um automatisch die Grenzlinien aus den historischen Katasterplänen zu extrahieren. Die semantische Prediktion kann auch bei der Klassifizierung der verschiedenen Bereiche der Karte helfen, z.B. Parzelle, Gebäude, Strassen und Flüsse usw., die dann in den Endergebnissen aggregiert werden. Schliesslich können Vektorisierungsalgorithmen verwendet werden, um Polygone zu extrahieren und die georeferenzierten Rasterbilder zu digitalisieren.