論文の概要: Topologically Consistent Agricultural Parcel Vectorization with Semantic-Guided Diffusion and Topology-Aware Polygonization
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.07520v1
- Date: Mon, 07 Sep 2026 14:02:48 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-12 00:04:13.705445
- Title: Topologically Consistent Agricultural Parcel Vectorization with Semantic-Guided Diffusion and Topology-Aware Polygonization
- Title(参考訳): Semantic-Guided Diffusion と Topology-Aware Polygonization を併用した位相整合型農業用パーセルベクトル化
- Abstract要約: 農業用パーセルポリゴンは、精密農業、土地管理、作物モニタリングなどの地理空間的応用において基本的な役割を担っている。
本稿では、トポロジカルに一貫した農業用パーセルベクター化のための意味誘導型フレームワークを提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.6139826652790865
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Agricultural parcel polygons play a fundamental role in geospatial applications such as precision agriculture, land administration, and crop monitoring. Beyond regular polygon geometry and low vertex redundancy, practical parcel maps should avoid topological conflicts and preserve common boundaries between adjacent fields. Yet this requirement remains largely unresolved: segmentation-based methods mainly produce parcel masks or raster boundary cues and rely on heuristic raster-to-vector conversion, instance- and contour-based methods reconstruct parcels independently, and recent vector-oriented methods improve polygon regularity but do not explicitly recover adjacent parcels from a shared topological structure. To address this gap, we propose a semantic-guided diffusion framework for topologically consistent agricultural parcel vectorization. It couples joint edge--vertex latent diffusion with supervised multi-cue conditioning to generate geometrically regularised parcel-boundary and vertex primitives while suppressing false-positive responses. A topology-aware parcel polygon reconstruction method then converts these primitives into regular polygons by reconstructing parcel faces from a common planar graph, enabling adjacent predicted parcels to reuse shared boundaries and avoid mutual interior intrusion. Extensive experiments on the AI4SmallFarms and iFLYTEK datasets evaluate parcel vectorization in terms of pixel-level coverage, geometric fidelity, object-level correctness, and topological consistency. The results show strong and competitive performance, with zero measured intrusion ratio and the highest shared-edge recall, demonstrating the potential of the proposed framework for accurate, regular, and topologically consistent agricultural parcel vectorization.
- Abstract(参考訳): 農業用パーセルポリゴンは、精密農業、土地管理、作物モニタリングなどの地理空間的応用において基本的な役割を担っている。
正規多角形幾何と低頂点冗長性を超えて、実用的なパーセル写像は位相的衝突を避け、隣り合う場の共通境界を保存するべきである。
しかし、セグメンテーションに基づく手法は、主にパーセルマスクやラスター境界のキューを生成し、ヒューリスティックなラスター・ツー・ベクター変換に依存し、インスタンスおよびコンター・ベースの手法は、パーセルを独立に再構成し、最近のベクトル指向法はポリゴン規則性を向上するが、隣接するパーセルを共有トポロジカル構造から明示的に復元しない。
このギャップに対処するために、トポロジカルに一貫した農業用パーセルベクトル化のための意味誘導拡散フレームワークを提案する。
共役エッジ-頂点遅延拡散と教師付きマルチキュー条件を結合し、擬陽性応答を抑えながら幾何学的に規則化されたパーセル境界および頂点プリミティブを生成する。
位相認識型パーセルポリゴン再構成法では、これらのプリミティブを共通平面グラフからパーセル面を再構成することで正規ポリゴンに変換することにより、隣接した予測パーセルが共有境界を再利用し、相互の内部侵入を避けることができる。
AI4SmallFarmsとiFLYTEKデータセットの大規模な実験は、ピクセルレベルのカバレッジ、幾何学的忠実度、オブジェクトレベルの正確性、トポロジ的一貫性の観点から、パーセルベクトル化を評価する。
その結果, 正確な, 規則的, 位相的に整合した農業用パーセルベクトル化のためのフレームワークが提案される可能性を示した。
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