¶ Инструкция по ручной разметке классов земной поверхности
Цель: обеспечить единые правила ручной разметки классов земной поверхности на спутниковых снимках для первого этапа обучения моделей.
Версия: 1.0
Дата: 10.10.2026
Ответственный: Стрельников И.И.
¶ 1. Общие сведения
Разметка выполняется в веб-приложении. Каждый размечаемый участок (суперпиксель) нужно отнести к одному из классов в блоке Land Classes.
Суперпиксель — сегмент изображения, который рассматривается как целая единица разметки. Если внутри суперпикселя присутствуют разные типы поверхности, класс выбирается по преобладающему типу и правилам ниже.
¶ 2. Быстрая шпаргалка по классам
| № | Класс | Кнопка | Клавиша | Цвет | Краткое правило |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Forest | [1] Forest |
1 | #26a269 |
Лес и древесная растительность |
| 2 | Field | [2] Field |
2 | #e5a50a |
Активные сельскохозяйственные поля |
| 3 | Rangeland | [3] Rangeland |
3 | #c64600 |
Травянистая растительность, пастбища, степи, луга, прибрежно-водная растительность |
| 4 | Abandoned field | [4] Abandoned field |
4 | #63452c |
Бывшие сельхозполя без активной обработки 5+ лет |
| 5 | Urban | [5] Urban |
5 | #a51d2d |
Урбанизированные поверхности, здания, крупные дороги |
| 6 | Water | [6] Water |
6 | #1a5fb4 |
Открытая водная поверхность |
| 7 | Bare ground | [7] Bare ground |
7 | #63452c |
Открытые участки без растительности: отвалы, карьеры, пески, скальные выходы |
Горячие клавиши соответствуют цифрам класса и используются для быстрого выбора на цифровой клавиатуре.
¶ 3. Общие правила разметки
- Сначала смотрим на RGB-снимки, затем на вспомогательные слои. Вспомогательный слой
Arable fieldsпомогает, но не заменяет визуальную оценку. - Красная заливка на
Arable fieldsозначает значительные изменения за последние 5 лет, но не обязательно сельскохозяйственную обработку. Красным могут быть, например, сгоревший лес или разрушенная застройка. - Если участок визуально похож на поле и имеет однородную красную заливку на
Arable fields, обычно это классField. - Если полеподобный участок имеет пятнистую красно-зелёную заливку, вероятнее всего это
Abandoned field. - В смешанных суперпикселях выбираем класс по преобладанию. Если преобладание неочевидно, используем специальные правила ниже или здравый смысл.
- Не вводятся отдельные классы для сгоревшего леса, приусадебных огородов, пустырей и т.п. Такие объекты относятся к ближайшему подходящему классу по правилам ниже.
- Если после применения всех правил остаётся сильная неопределённость, выберите наиболее вероятный класс.
¶ 4. Классы
¶ ■ 1. Forest — лес / деревья
Кнопка: [1] Forest
Клавиша: 1
Цвет: #26a269
Класс Forest используется для участков с доминированием древесной растительности.
Как выделять:
- Основываясь на RGB-снимках, выделяйте участки, где кроны деревьев занимают большую часть суперпикселя.
- В качестве референса можно использовать слой
TreesизBase Maps. Учитывайте возможные небольшие горизонтальные сдвиги слоя. - Если суперпиксель содержит смесь деревьев и других объектов, класс
Forestвыбирается, когда древесная растительность визуально преобладает.
Важно: сгоревшие леса.
Для сгоревших лесов, особенно в районе реки Северский Донец, не вводится отдельный класс «сгоревший лес». Если в ближайшее время на территории не ожидается расчистка и вырубка сгоревших стволов, такой участок всё равно следует относить к классуForest. На снимках среднего масштаба, включая Sentinel-1/2, такие участки обычно остаются более похожими на лес, чем на травянистые сообщества.
Типичные признаки:
- сомкнутые или разреженные кроны деревьев;
- лесополосы, если они занимают суперпиксель и являются основным объектом;
- древесная растительность на заброшенных территориях, если деревья доминируют.
¶ ■ 2. Field — сельскохозяйственные поля
Кнопка: [2] Field
Клавиша: 2
Цвет: #e5a50a
К классу Field относятся сельскохозяйственные поля в активном использовании.
Определение для первого этапа:
Считаем сельскохозяйственными землями поля, на которых наблюдались активные работы в течение последних 5 лет.
Как выделять:
- Визуально проверьте участок на
Sentinel 2 RGBиESRI World Imagery. - Участок должен быть похож на поле: ровный рельеф, однородная текстура, выраженные границы, часто окружение лесозащитными полосами.
- Проверьте слой
Arable fieldsизBase Maps. Если участок залит однородным красным и визуально похож на поле, классифицируйте его какField.
Признаки активного поля:
- ровный рельеф;
- относительно однородные участки по текстуре;
- хорошо различимые границы;
- часто — лесозащитные полосы по границам;
- следы обработки: борозды, посевы, различия культур, свежая вспашка.
Важно: воронки от снарядов.
Если на снимках высокого разрешения поле содержит много воронок от снарядов, но на слоеArable fieldsоно закрашено равномерным красным, такой участок всё равно относится кField.
Важно: неоднородная заливка.
Если на слоеArable fieldsв границах поля красная заливка чередуется пятнами с зелёной заливкой, такой участок, скорее всего, следует относить кAbandoned field.
Логика: заброшенные поля часто горят. Пожары могут восприниматься алгоритмом как существенные изменения поверхности, характерные для сельхозполей. Однако сельхозполя обрабатываются однородно по всей площади, а пожары часто формируют неоднородные пятна.
Пример неоднородной заливки, характерной для горевших брошенных полей:
¶ ■ 3. Rangeland — травянистая растительность
Кнопка: [3] Rangeland
Клавиша: 3
Цвет: #c64600
Класс Rangeland включает любые природные и полуприродные травянистые участки, которые не относятся к активным сельскохозяйственным полям и брошенным полям.
Сюда относятся:
- степи;
- луга;
- пастбища;
- пустоши с травянистой растительностью;
- прибрежно-водная растительность;
- пустыри, покрытые преимущественно травянистой растительностью;
- приусадебные участки / огороды в сельской местности и частном секторе, если они не выявляются как активные поля и не содержат зданий;
- участки с травянистой растительностью на отвалах, если растительность преобладает.
Как выделять:
- Если на участке доминируют травы, независимо от размера суперпикселя и окружающего ландшафта, относите его к
Rangeland. - Если суперпиксель находится в городе, но покрыт преимущественно травой, выбирайте
Rangeland, а неUrban.
Важно: центральный класс для дикой травянистой растительности.
В степной зоне любые участки «дикой» травянистой растительности являются потенциальным местообитанием природной флоры и могут выполнять экосистемные функции: поддерживать ток генов, служить рефугиумами и т.п. Поэтому травянистые природные и полуприродные участки следует относить кRangeland.
¶ ■ 4. Abandoned field — брошенные сельскохозяйственные поля
Кнопка: [4] Abandoned field
Клавиша: 4
Цвет: #63452c
К классу Abandoned field относятся бывшие сельскохозяйственные поля, на которых не наблюдалась хозяйственная активность в течение 5 и более лет.
Почему это отдельный класс на первом этапе:
Теоретически такие участки можно было бы отнести к Rangeland. Однако растительность на брошенных полях может сильно отличаться от естественных пастбищ, лугов и степей, а их статус не до конца ясен. Поэтому на первом этапе мы выделяем их в отдельный класс. Дальше будет понятно, рационально ли разделять Rangeland и Abandoned field.
Как выделять:
- Участок визуально может напоминать поле: границы, форма, окружение лесополосами.
- На текущих снимках Sentinel структура значительно менее однородная, чем у активных полей.
- Часто наблюдаются пятна с отличающейся растительностью.
- Основной критерий — зелёная или пятнистая заливка на слое
Arable fields.
Признаки:
- бывшая полевая форма, но отсутствие следов регулярной обработки;
- неоднородная растительность;
- пятна кустарника, молодой древесной поросли или бурьяна;
- следы пожаров в виде неоднородных пятен;
- отсутствие однородной красной заливки на
Arable fields.
Важно: отличие от активного поля.
Активное поле обычно обрабатывается однородно по всей площади. Заброшенное поле может гореть или зарастать пятнами, поэтому наArable fieldsоно может давать неоднородную, пятнистую реакцию.
¶ ■ 5. Urban — урбанизированные поверхности
Кнопка: [5] Urban
Клавиша: 5
Цвет: #a51d2d
К классу Urban относятся участки с ненатуральной поверхностью, кроме отвалов и нарушений ландшафта от горных выработок.
Как выделять:
- Если в суперпиксель попадает большое количество строений, включая разрушенные, относите его к
Urban. - Крупные дороги, преимущественно с твёрдым покрытием, также относятся к
Urban, если они хорошо выделяются в отдельные суперпиксели. - Если суперпиксель содержит и здания, и растительность, класс выбирается по преобладанию или по правилам ниже.
Спорные случаи:
¶ Приусадебные участки и огороды
В сельской местности и в частном секторе городов приусадебные участки и огороды не являются полноценно урбанизированными территориями. При этом они обычно не выявляются как сельскохозяйственные поля на слое Arable fields, потому что их спектральные характеристики могут не меняться из года в год.
Правило для первого этапа:
- приусадебные участки / огороды относим к
Rangeland; - если суперпиксель захватывает здания и они заметно присутствуют, приоритет отдаём
Urban.
¶ Пустыри внутри населённых пунктов
- Если пустырь преимущественно покрыт травянистой растительностью, относим его к
Rangeland. - Если пустырь покрыт в основном деревьями, относим его к
Forest, даже если он находится в черте города. - Если пустырь занят зданиями, дорогами, площадками или другой искусственной поверхностью, относим к
Urban.
¶ Смесь зданий и деревьев
В городах суперпиксели часто включают как строения, так и древесную растительность.
Правило:
- если кажется, что суперпиксель преимущественно занят кронами деревьев, выбирайте
Forest; - если кажется, что на нём много строений, выбирайте
Urban.
Важно: в таких случаях допускается опираться на личное визуальное мнение. Главное — применять подход единообразно и не смешивать классы без необходимости.
¶ ■ 6. Water — водная поверхность
Кнопка: [6] Water
Клавиша: 6
Цвет: #1a5fb4
К классу Water относятся любые водные объекты с открытым водным зеркалом.
Как выделять:
- открытая вода: реки, озёра, пруды, водохранилища, каналы, карьеры с водой;
- если суперпиксель на реке захватывает и соседние участки суши, решение принимается по преобладанию: если воды визуально больше, выбирайте
Water.
Важно: участки, заросшие прибрежно-водной растительностью, следует относить к
Rangeland, а не кWater.
¶ ■ 7. Bare ground — открытые участки без растительности
Кнопка: [7] Bare ground
Клавиша: 7
Цвет: #241f31
К классу Bare ground относятся участки без растительности, не относящиеся к Urban.
Сюда относятся:
- отвалы горнодобывающей промышленности;
- терриконы;
- хвостохранилища;
- карьеры;
- участки нарушенного ландшафта с голой скальной породой;
- пески;
- выходы скальных пород на склонах.
Как выделять:
- Если поверхность представлена голой скальной породой, песком, шлаком, отвалами или другими материалами без растительности, выбирайте
Bare ground. - Не относите такие участки к
Urban, так как они имеют иную природу и отдельно учитываются как нарушения ландшафта.
Важно: частично заросшие отвалы.
Многие отвалы частично покрыты растениями, чаще всего деревьями или травой. Такие покрытые растительностью участки следует относить кForestилиRangeland, даже если они располагаются на отвалах. КлассBare groundиспользуется только для действительно открытых, без растительности частей.
¶ 5. Таблица быстрых решений для спорных случаев
| Ситуация | Рекомендуемый класс | Пояснение |
|---|---|---|
Участок визуально похож на поле и однородно красный на Arable fields |
Field |
Признак активной обработки за последние 5 лет |
Поле с воронками, но однородно красное на Arable fields |
Field |
Нарушения поверхности не отменяют активное использование |
| Полеподобный участок с пятнистой красно-зелёной заливкой | Abandoned field |
Вероятны пожары или неравномерное зарастание |
Красная заливка на Arable fields, но визуально сгоревший лес |
Forest |
Arable fields реагирует на изменения, но не обязательно на сельское хозяйство |
| Красная заливка, но визуально разрушенная деревня | Urban или подходящий класс по фактическому покрову |
Нужно смотреть на фактический объект |
| Суперпиксель с большим количеством зданий, включая разрушенные | Urban |
Здания имеют приоритет |
| Приусадебный огород без зданий | Rangeland |
На первом этапе относим к травянистым/полуиспользуемым участкам |
| Приусадебный участок, где заметны здания | Urban |
При наличии застройки приоритет у Urban |
| Пустырь в городе, покрытый травой | Rangeland |
Растительность важнее формальной границы города |
| Пустырь в городе, покрытый деревьями | Forest |
Древесная растительность имеет приоритет |
| Суперпиксель в городе: здания + деревья | Urban или Forest по преобладанию |
Если больше крон — Forest, если больше строений — Urban |
| Отвал или карьер без растительности | Bare ground |
Не Urban, так как это нарушение ландшафта |
| Отвал, частично покрытый травой | Rangeland |
Растительность имеет приоритет |
| Отвал, частично покрытый деревьями | Forest |
Растительность имеет приоритет |
| Открытая вода | Water |
Только открытое водное зеркало |
| Заросшие прибрежные участки | Rangeland |
Прибрежно-водная растительность относится к травянистым участкам |
| Река, где суперпиксель частично захватывает берег | Water, если вода преобладает |
Иначе выбирайте класс берега |
¶ 6. Рекомендуемый порядок работы
- Откройте нужный тайл / участок снимка.
- Проверьте активный класс и горячую клавишу.
- Включите
Sentinel 2 RGBи/илиESRI World Imagery. - Оцените общий характер суперпикселя: лес, трава, поле, застройка, вода, открытый грунт.
- Для полей включите слой
Arable fieldsи проверьте однородность заливки. - Для лесных участков при необходимости используйте слой
Trees. - Выберите класс в
Land Classesили нажмите соответствующую цифру. - В спорных случаях сверьтесь с таблицей быстрых решений.
¶ 7. Частые ошибки
- Относить любой красный участок на
Arable fieldsкField, не проверяя RGB-снимок. - Относить заброшенные поля с пятнистой реакцией к
Field. - Смешивать сгоревший лес с
Rangelandтолько из-за повреждения древостоя. - Относить приусадебные огороды к
Field, если они не имеют признаков активной полевой обработки. - Относить пустыри с травой к
Urbanтолько потому, что они находятся в населённом пункте. - Относить частично заросшие отвалы целиком к
Bare ground. - Относить прибрежно-водную растительность к
Water.