Errore RMS (radice media quadrata) generalmente accettato per correggere le mappe topografiche

Questa è un'indagine generica sulla pratica / standard comune per determinare i valori accettabili di RMS durante la georeferenziazione delle mappe topografiche. C'è un valore assoluto?

Alcune pubblicazioni suggeriscono che dovrebbe essere "inferiore o uguale a 1/2 del lato di una cella che costituisce la risoluzione totale dell'immagine".

No, non esiste un valore assoluto per RMS , perché dipende dalla qualità della mappa georeferenziata, dalla qualità della mappa target (base) e dallo scopo della georeferenziazione. In particolare, qualsiasi consiglio che collega RMS alla dimensione delle celle è male informato, poiché la dimensione della cella riflette la precisione nella rappresentazione digitale di un'immagine mentre l'errore RMS riflette la precisione media (supponendo che la mappa di base sia perfettamente accurata). Sebbene distinguere precisione e accuratezza possa sembrare una pedanteria senza scopo, confonderle è un errore di base con conseguenze pratiche.

Tutto ciò è piuttosto vago, quindi diamo un'occhiata a un esempio specifico. Recentemente ho ricevuto una serie di schermate di mappe che mostrano le posizioni dei campioni di suolo. Per ottenere le coordinate, ho pianificato di georeferenziare questi screenshot su una mappa base ortofoto e quindi digitalizzare i punti con la digitalizzazione heads-up. Tra le considerazioni c'erano:

1. La mappa base ortofoto ha una dimensione cellulare di 0,3 m.
2. Le schermate hanno una dimensione cellulare di circa 2 m.
3. Le posizioni dei campioni di terreno non sono state esaminate; erano posizionati "ad occhio" sulla mappa quando il campionatore era sul campo. Il cliente ha stimato che l'accuratezza era di circa 3 m, ma 10 m è più probabile.
4. Le schermate presentano alcuni dettagli nitidi: sono principalmente linee di contorno, con linee guida occasionali (che non sono chiaramente visibili nell'ortofoto). Pertanto, stabilire molti buoni collegamenti sarebbe dispendioso in termini di tempo e soggetto a errori.
5. Probabilmente c'era qualche distorsione locale negli screenshot, il che significa che un'alta precisione (basso RMS) può essere raggiunta solo con trasformazioni complesse.
6. Era importante digitalizzare le posizioni dei campioni di terreno in modo tale che le distanze relative fossero abbastanza accurate per i punti vicini, ma l'accuratezza assoluta non era necessaria, poiché un risultato dello studio sarà quello di ottenere molti più campioni di terreno che perfezionano e rendono più preciso questo sondaggio preliminare.

Per ottenere un RMS pari alla metà della dimensione della cellula più grande richiederebbe una trasformazione polinomiale di alto ordine o una deformazione su una griglia di punti, che richiede la creazione di una rete di circa 50-100 buoni collegamenti tra le immagini: da una a diverse ore di lavoro attento, la maggior parte probabilmente, data la difficoltà di trovare anche collegamenti visibili. Per ottenere un RMS della metà della dimensione più piccola delle celle richiederebbe un ordine di grandezza maggiore sforzo: giorni di lavoro. Tuttavia, ai fini dello studio, un valore efficace di 5 m sarebbe più che sufficiente. Ciò è stato ottenuto con 7 collegamenti e una trasformazione affine, solo pochi minuti di lavoro. Si noti che questo RMS è più volte maggiore della più grande delle due dimensioni delle celle nelle immagini.

Questo esempio mostra come seguire ciecamente cattive regole empiriche possa essere costoso . Prestare innanzitutto attenzione agli obiettivi di qualità dei dati; tutto il resto segue da loro.

Il libro più vicino che devo consegnare: Geographical Information Systems in Archaeology dice che "dipende dalla scala delle mappe e dallo scopo a cui sono state poste", ma raccomanda di puntare a un errore inferiore a 1: 3000, quindi se il la mappa originale era 1: 15000, quindi sarebbe accettabile un RMSE di 5m o meno. Certamente qualcosa di meno di 1/2 pixel sarebbe in gran parte ridondante, ma sarebbe bello averlo.

Se stai combinando più di una mappa, l'RMSE finale sarà la radice quadrata della somma dei singoli RMSE, quindi se una mappa ad alta risoluzione non si sta comportando, ma è una risoluzione più bassa, allora potrebbe non essere vale la pena dedicare del tempo a far sì che il primo si adatti meglio.

La tua domanda ha la risposta che ho sempre passato.

inferiore o uguale a 1/2 del lato di una cella che costituisce la risoluzione totale dell'immagine

Questa è una regola empirica. Nella vita reale, a volte ho dovuto essere meno preciso di questo per vari motivi:

• Non è possibile raggiungere questi livelli, con il numero di tessere che è necessario correggere.
• Il progetto non richiede l'accuratezza dichiarata da queste regole (vale a dire il loro utilizzo è per un progetto strategico e nessuna misura verrà effettuata dall'output.
• Non è stato possibile raggiungerlo a causa dell'incapacità di tracciare un numero sufficiente di punti di controllo sicuri.