Qual é uma boa métrica para precisão de mapeamento

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Recentemente, recebi um conjunto de dados que supostamente mapeou a altitude de uma determinada região (um DEM). Gostaria de determinar a precisão do novo mapa comparando-o com um DEM gerado anteriormente. Não tenho certeza de que tipo de métrica posso usar para garantir que o desempenho seja bom o suficiente. (Bom o suficiente significa que o desvio horizontal de um recurso não pode estar muito longe e que o desvio vertical não pode estar muito longe)

Uma maneira de atacar isso seria descrever o espaço em pequenos pedaços e, em seguida, analisar a distribuição dos resíduos verticais. Se esse bloco tiver resíduos verticais inferiores à deflexão vertical, eu posso atribuir a esse bloco um valor VERDADEIRO e, se não, eu poderia atribuir ao bloco um valor FALSO. Posso então simplesmente calcular a média dos valores TRUE / FALSE em todos os blocos para obter um valor geral como 67% ou algo que me diga o quão bom foi o desempenho do meu mapeamento.

Existem grandes problemas com este método:

  1. Parece não levar em consideração o requisito de deflexão horizontal
  2. Parece que isso violaria a suposição iid (idêntica, independentemente distribuída), normalmente exigida para o cálculo da média. É o mesmo que afirmar que as caixas individuais seriam correlacionadas.
  3. Não parece haver um método defensável para escolher o tamanho do tamanho da caixa de descritização.

Uma alternativa seria simplesmente colocar marcadores especiais com locais 3D conhecidos e, em seguida, medir o deslocamento vertical e horizontal. Parece que ele pode compartilhar alguns dos mesmos problemas que o método anterior. (quantos marcadores devo colocar? as medidas estão correlacionadas se estiverem muito próximas?)

Antes de fugir e fazer algo bobo, eu queria ver se a comunidade possui uma métrica ou método de ouro com boas propriedades estatísticas. Algo que é medido continuamente no DEM, leva em consideração tanto a deflexão vertical quanto a horizontal, e posso olhar para a distribuição e apresentar um argumento defensável? Informe-me se esta pergunta não estiver clara e obrigado por todas as sugestões.

PS Alguém poderia comentar sobre a necessidade dos dois níveis de precisão de mapeamento individuais (um para deflexão vertical e outro para deflexão horizontal)? Parece-me que um mapeamento incorreto horizontal seria refletido em uma deflexão vertical. É padrão ter dois requisitos separados para mapeamento?

Justace Clutter
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I postou uma análise desta questão no contexto de uma questão quase duplicado que pergunta como comparar DEMs com base em dados de contorno. Os problemas são essencialmente os mesmos (mas abordagens analíticas estão disponíveis porque você tem o DEM completo).
whuber

Respostas:

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A precisão refere-se à ausência de viés. Assim, você pode estimar sua precisão como a média da diferença entre seus dois conjuntos de dados. Muitas vezes é difícil, e às vezes impossível, distinguir o viés horizontal do vertical. No entanto, é possível se você estiver em um terreno acidentado. Como alternativa, você pode trabalhar diretamente em 3D para o seu deslocamento, mas isso será problemático no caso de superfícies planas.

Para o deslocamento horizontal, você deve verificar se a movimentação ao redor de um local maximiza a correlação ou minimiza o RMSE (correspondência de modelo local). Então você calcula o deslocamento médio e obtém a precisão horizontal. O tamanho do seu bloco afetará o tempo de processamento e a resolução da sua medição, mas você obterá melhores estimativas da correlação com blocos maiores, portanto, é uma questão de compromisso. É verdade que uma amostra sistemática pode levar à autocorrelação espacial (especialmente se o seu terreno tiver alguma orientação dominante), mas você pode evitar isso usando uma amostragem aleatória simples para seus pontos.

A precisão vertical é fácil se você não assumir nenhum viés horizontal. Observe que o efeito do viés horizontal pode ser compensado em termos de viés vertical: se você mudar para o leste, a altura dos lados voltados para o leste será superestimada, não haverá efeito no deslocamento vertical em superfícies horizontais e a altura As encostas do oeste estão subestimadas.

Observe que o viés pode ser removido se você souber qual conjunto de dados está correto. Em seguida, você também pode estimar a precisão com base no desvio padrão.

radouxju
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Resumindo, não há como medir pontos infinitos no DEM e determinar sua precisão de alta tensão, mas uma amostragem decente deve informar se você está no estádio com base nos requisitos de precisão pelos quais se esforça. Todos os dados de elevação funcionam dessa maneira.

A resposta de radouxju está no dinheiro, tanto quanto as estatísticas.

A melhor maneira de medir a precisão dos dados de elevação é contratar um agrimensor para sair e tomar posições horizontais e verticais com um bom GPS. Isso é caro e requer uma amostragem e não a medida contínua que você deseja. Se você não quiser pagar por um agrimensor, existem alternativas. Se este site estiver nos EUA, você terá acesso à Pesquisa Geodésica Nacional da NOAA e seus marcadores de pesquisa e às Estações de Referência Operacional Continuamente (CORS) , que são um substituto decente, se você tiver a sorte de ter os pontos em sua área.

Wes
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