- •Библиографический список………………………...204 Введение
- •1. Информатизация общества
- •1.1. Понятие географических информационных систем
- •2. История развития геоинформационных систем
- •3. Задачи, решаемые гис
- •3.1. Связанные технологии.
- •3.2. Картография и геоинформатика.
- •4. Сферы и уровни использования гис
- •4.1. Геоинформационные системы ресурсного типа
- •4.2. Геоинформационное картографирование
- •4.3. Карты в сетях «интернета»
- •4.4. Основные понятия, использующиеся в географической информационной системе
- •5. Использование компьютеров для представления географических объектов
- •5.1. Векторная модель данных
- •5.2. Растровая модель данных
- •5.3. Модель данных триангулированная нерегулярная сеть
- •5.4. Совместное использование трех моделей пространственных данных
- •5.5. Методы представления описательной информации
- •5.6. Сравнение пространственных моделей данных
- •5.7. Сравнение растровой и векторной моделей данных
- •5.8. Сравнение растровой и тнс моделей данных
- •5.9. Как arc/info применяет ключевые понятия пространственных данных
- •5.10. Вывод о возможности использования гис arc/info для задач математического моделирования
- •6. Основные черты современной настольной гис
- •6.1. Понятие настольной гис
- •6.2. Типы пространственных данных
- •7. Технологии создания цифровых картографических данных. Средства оцифровки карт с твердой основы
- •8. Введение в дистанционное зондирование
- •8.1. Особенности применения данных дистанционного зондирования при работе с геоинформационными системами
- •8.2. Источники пространственных данных
- •8.3. Восстановление (коррекция) видеоинформации
- •8.4. Предварительная обработка изображений
- •8.5. Классификация
- •8.6. Преобразование изображений
- •8.7. Специализированная тематическая обработка
- •Аэроснимки
- •Российские космические снимки
- •Зарубежные космические снимки
- •8.8. Приобретение данных дистанционного зондирования
- •9. Применение гис в различных отраслях
- •10. Влияние гис на развитие школьного образования
- •10.1. Применение гис в сфере образования
- •10.2 Использование гис для анализа приема абитуриентов в вузы региона
- •11. Основы системы gps
- •11.1. Спутниковая трилатерация
- •11.2. Спутниковая дальнометрия
- •11.3. Точная временная привязка
- •1 1.4. Расположение спутников
- •11.5. Коррекция ошибок
- •12. Введение в гис с применением gps
- •12.1. Сбор данных
- •12.2.Типы данных
- •12.2.1. Картографические данные
- •12.3. Структура данных
- •12.3.1. Топология
- •12.3.2. Слои
- •12.4. Анализ данных
- •12.5. Отображение данных
- •12.6. Управление данными
- •13. Сбор gps данных для гис
- •13.1.3. Сбор данных в поле
- •14. Точность gps измерений
- •14.1. Оборудование
- •14.1.1. Приёмники
- •14.1.2. Накопители данных
- •14.1.3. Спутники
- •14.2. Планирование проведения работ
- •14.2.1. Время, дата и место
- •14.2.2. Использование действующего альманаха
- •14.3. Параметры сбора данных
- •14.3.1. Маска pdop (Position Dilution of Precision)
- •14.3.2. Маска уровня сигнала (snr)
- •14.3.3. Режимы определения координат
- •14.3.4. Проблемы связанные с использованием
- •14.3.5. Маска по углу возвышения
- •14.4. Процедуры сбора данных
- •14.4.1. Тип измерений
- •14.4.2. Типы файлов
- •14.4.3. Интервал измерений
- •14.4.4. Субметровый уровень точности
- •14.4.5. Расстояние между базовой станцией и передвижным приёмником
- •14.5. Обработка измерений
- •14.5.1. Местоположение базовой станции
- •14.5.2. Использование техники дифференциальной коррекции
- •15. Исходные Геодезические Даты и системы координат
- •15.1. Игд (Datums).Форма и размеры Земли могут быть описаны двумя способами
- •15.2. Системы координат.
- •16. Математическая модель распространения загрязнений в атмосфере
- •Заключение
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
8.5. Классификация
Классификация - это тематическая обработка, которая позволяет производить автоматизированное разбиение снимков на однородные по какому-либо критерию области (классы объектов). Получающееся при этом изображение называется тематической картой. Поскольку обычно выделяют содержательно интерпретируемые классы объектов, то классификацию можно рассматривать как процедуру автоматизированного дешифрирования ДДЗ. Процедура классификации основывается чаще всего на статистическом анализе различных характеристик изображения: пространственных, спектральных или временных. К простейшим полезным пространственным характеристикам относятся: текстура, контекст, форма и структурные соотношения. Под временными характеристиками следует понимать сезонные изменения земных покровов (особенно растительности), которые могут служить их индикаторами. Однако принято считать, что основную информацию о природе объектов на земной поверхности содержат их спектральные характеристики. Поэтому в большинстве известных алгоритмов классификации используются спектральные образы (сигнатуры) типов покрытий.
Различают два основных методологических подхода к проведению рассматриваемой процедуры: классификацию с обучением и автоматическую классификацию. В случае классификации с обучением, задача состоит в обнаружении на изображении объектов уже известных типов, что требует некоторых предварительных знаний об исследуемом участке земной поверхности. На первом шаге процедуры необходимо интерактивно выбрать на изображении эталонные участки являющиеся характерными (типичными) представителями выделяемых классов объектов. Этап обучения заключается фактически в расчете и анализе некоторого набора статистических характеристик распределения значений пикселов составляющих эти полигоны. Однако большей популярностью пользуется другой вид классификации, который не требует дополнительной наземной информации и глубокого знания дистанционных методов обработки. Методологической основой автоматической классификации является кластерный анализ, в ходе которого пытаются определить все встречаемые типы объектов при некотором уровне обобщения (выбранных критериях объединения, разделения или числа классов), а задача их интерпретации решается на втором этапе. Существуют алгоритмы сочетающие элементы классификаций с обучением и автоматической.
По способу отнесения отдельных элементов изображения к тому или иному классу объектов, различают жесткие и мягкие классификаторы. В случае жестких (традиционных) классификаторов, принимается строго определенное решение относительно принадлежности пикселов к некоторому классу. Мягкие же классификаторы оценивают вероятность, с которой анализируемый элемент изображения может принадлежать всем рассматриваемым классам покрытий (включая и неизвестные). Современные классификаторы позволяют также вводить элемент неопределенности на разных стадиях процесса, что допускает присутствие смешанных классов покрытий в каждом отдельном пикселе (субпиксельная классификация). Еще один сравнительно новый вид классификации связан с обработкой гиперспектральных данных. Такие данные поступают с экспериментальных систем ДЗ работающих с очень узкой шириной зон традиционного спектрального диапазона, что увеличивает количество спектральных каналов до десятков и даже сотен. В этом случае для автоматизированного выделения классов объектов покрытий используются библиотеки спектральных кривых различных земных материалов.
Часто возникает необходимость тематической корректировки результатов классификации, особенно автоматической, выполняемой фактически по информационным характеристикам объектов. Для этот используется целый набор процедур, называемый операциями после классификационной обработки: слияние классов, разделение классов, устранение мелких ложных объектов, сглаживание границ объектов и т.п.
Важным этапом в процессе классификации является оценка точности полученных изображений, которая может выполняться как по данным полевых измерений, так и путем сравнения с соответствующими тематическими картами.
Данная область обработки ДДЗ в настоящее время довольно интенсивно развивается: появляются новые классификаторы, основанные на последних достижениях в области моделирования искусственного интеллекта и других областях прикладной математики (например, нейронные сети).