Лекция 15 Надежность результатов дешифрирования

При использовании снимков для изучения территории или составления карт неизбежно возникает ряд вопросов: насколько правильно можно распознать объекты по их изображениям, насколько составленная карта (схема дешифрирования) соответствует местности, как оценить качество результатов дешифрирования, от каких факторов зависит правильность получаемой информации о местности. Ответы на эти вопросы необходимы при определении того, какие объекты можно изучать и картографировать по имею­щимся снимкам, какова потребность в дополнительных (наземных, литературных) данных при картографировании разных гео­графических объектов с использованием снимков. Кроме того, это нужно при выборе снимков, позволяющих наиболее эффективно выполнить дешифрирование известных объектов.

Правильность, качество результатов, полученных в процессе дешифрирования, принято оценивать как их надежность.

Показатели надежности

Надежность результатов дешифрирования, аналогично карто­графированию, можно охарактеризовать тремя показателями: точностью, полнотой и достоверностью

Точность результатов дешифрирования принято оценивать ошибкой положения опознанных контуров относительно точек геоде­зической основы или ошибкой их взаимного положения. Полученная точность зависит, во-первых, от точности опознавания гра­ниц и, во-вторых, от точности их нанесения на будущую карту. Говорить о точности дешифрирования можно только по отношению к легко различимым объектам, дешифрируемым по прямым признакам и имеющим четко выраженные границы. В этом случае ошибка опознавания практически равна ошибке обозначения границы объекта. Принято считать, что она составляет +/—0,15 мм.

Для объектов с неопределенными границами понятие точности дешифрирования неопределенно.

Полнота результатов дешифрирования характеризует отсутствие пропусков и оценивается как отношение извлеченной информации к содержащейся в снимке. Для характеристики полноты часто применяются вероятностные подходы, поскольку однозначно оп­ределить содержащуюся в снимке информацию, как правило, не представляется возможным. Этот показатель надежности в большей мере применим при топографическом дешифрировании, когда можно пересчитать число объектов изобразившихся и отдешиф-рированных на снимке. Например, пропущено два дома в населенном пункте, не нанесена дорога и т. п. При тематическом дешифрировании он находит применение значительно реже. Полнота дешифрирования зависит прежде всего от квалификации дешифровщика.

Достоверность результатов характеризует безошибочность дешифрирования, отсутствие ложной информации. Она может быть оценена как условная вероятность, но на практике чаще опреде­ляется как доля объектов, правильно отдешифрированных, отнесен­ных к определенному классу. При дешифрировании цифровых снимков иногда оценивают не число объектов, а их площадь, т.е. определяют долю правильно классифицированных пикселов.

Если сопоставить результаты дешифрирования с некоторыми эталонными, истинными данными, полученными из полевых обследований, аэрофотоснимков или карт, можно составить матрицу ошибок. Этот способ применим к оценке результатов как визуального, так и автоматизированного дешифрирования (классификации). По матрице ошибок можно судить о достоверности каждого конкретного объекта (класса) и о достоверности де­шифрирования в целом

Факторы, определяющие надежность дешифрирования

Основными факторами, определяющими надежность дешифрироваания, являются:

• надежность исполнителя;

• природные особенности территории, объектов дешифри­рования;

• качество материалов и условия работы.

Надежность работы исполнителя зависит как от его физиологических и психологических данных, так и от уровня подготовки, дешифровщика.

Под физиологическими данными подразумеваются, прежде всего способность воспринимать стереоскопические изображения, различать цветовые оттенки. Дешифрирование — сложный мыслительный процесс, поэтому более качественных результатов достигают исполнители, обладающие такими психологическими данными, как развитое логическое мышление, интуиция, хорошая зрительная память.

Исключительно большое значение с точки зрения надежности получаемых результатов имеет квалификация дешифровщика. Богатый опыт работы приводит к тому, что исполнитель хранит в па­мяти множество зрительных образов, связанных с определенными абстрактными понятиями, классами объектов, что помогает ему быстро находить аналоги на новом, незнакомом изображении.

При тематическом дешифрировании очень существен уровень знаний в определенной конкретной области исследований. Но не меньшее значение имеет и профессиональная подготовка: знание применяемых методик, владение современными методами обработки изображений, понимание существа выполняемых операций. Это относится в большей мере к компьютерному дешифрированию. Существенно повышает надежность результатов знакомство дешифровщика с особенностями изучаемой территории не только по литературным материалам, но и по собственным полевым наблюдениям. Фактор исполнителя в меньшей степени сказывается при использовании крупномасштабных снимков, а при уменьше­нии масштаба и дешифрировании по косвенным признакам ква­лификация дешифровщика приобретает решающее значение.

Природные особенности территории — важный фактор, от которого зависит надежность дешифрирования. Чем значительнее различия в яркости изучаемых объектов, чем больше размер, компактнее форма площадных объектов, тем выше надежность результатов. Более надежно дешифрируются объекты, если для их распознавания используются преимущественно прямые дешифровочные признаки.

Качество материалов и условия работы. Надежность дешифрирования в немалой степени зависит от качества используемых материалов, которое понимается в широком смысле как полное соответствие материалов поставленной задаче. Это значит, что снимки имеют оптимальное для распознавания нужных объектов масштаб и разрешение, правильно выбраны спектральные зоны, а также сезон и/или время суток съемки.

Наряду с качеством материалов большое значение в обеспече­нии надежности результатов имеет выбор методики дешифрирования, т.е. применяемых методов, способов обработки разных материалов, последовательности анализа содержания снимков и т.д*

Хорошими условиями работы дешифровщика прежде подразумевается хорошее освещение. Продолжительность работы оказывает существенное влияние на надежность результатов. В течение даже одного рабочего дня исполнитель работает с разной производительностью и надежностью.

Можно выделить три периода:

• период привыкания, «раскачивания», когда происходит приспособление к условиям работы;

• период стабильной работы, который у разных исполнителей может существенно различаться по времени;

• период наступления усталости, когда происходит снижение производительности и надежности труда.

В разделе перечислены основные факторы, определяющие надежность дешифрирования, в практической работе на результатах гут сказаться и другие факторы.

Оценка надежности результатов дешифрирования — существенный момент в процессе создания карт или изучения географических особенностей территории по аэрокосмическим снимкам.