Dissertationen - DGK

70 4. Straßenextraktion für SAR-Bilddaten
(a) Segmentierung dunkler Bildregionen (b) Kombination der Suchräume aus Abbildung 4.18(b) und
4.19(a)
Abbildung4.19. Einschränkung des Suchraums durch a) Segmentierung dunkler Bildregionen b) Kombination des Suchraums
von a) mit der klassifizierten, offenen Landschaft aus Abbildung 4.18(b)
4.5 Extraktion und Bewertung
In diesem Abschnitt wird anhand von vier Datensätzen der bisher beschriebene Ansatz zur automatischen
Straßenextraktion aus SAR-Bilddaten (Abschnitte 4.1 – 4.4) evaluiert. Hierfür wird zunächst ein
Schema zur externen Bewertung linearer Extraktionsergebnisse erläutert (Abschnitt 4.5.1). Anschließend
werden die ausgewählten Datensätze vorgestellt und die erzielten Extraktionsergebnisse mit den
vorgestellten Maßen quantitativ bewertet und diskutiert (Abschnitt 4.5.2). Eine detailliertere Analyse
der Stärken und Schwächen des Systems wird in Kapitel 5 vorgenommen.
4.5.1 Bewertungsschema für Extraktionsergebnisse
Bei der Bewertung von Extraktionsergebnissen ist grundsätzlich zwischen interner und externer Bewertung
zu unterscheiden. Bei der internen Bewertung geht es um die Selbstdiagnose, bei der innerhalb
eines Systems Maße zur Beurteilung der Qualität der erzielten Ergebnisse ermittelt und weitergegeben
werden. Jedes Verfahren zur automatischen Extraktion sollte interne Maße zur Beurteilung der Qualität
der erzielten Ergebnisse liefern, möglichst mit statistischen Genauigkeitsangaben oder vereinfachte
Angaben im Sinne des „Ampel-Paradigmas“ (Förstner, 1996). Bei der externen Bewertung geht es
um die Bewertung der erzielten Ergebnisse durch Daten, die mit anderen Methoden erhoben worden
sind. Im Allgemeinen werden die Ergebnisse mit möglichst fehlerfreien Referenzdaten verglichen. Dabei
werden keine internen Bewertungsmaße berücksichtigt. Grundsätzlich ermöglichst die Evaluierung der
Ergebnisse in Bezug auf Referenzdaten eine Einschätzung der Stärken und Schwächen eines Systems.
In dieser Arbeit werden die erzielten Extraktionsergebnisse mit dem externen Evaluierungsverfahren
von Heipke et al. (1998) und Wiedemann (2002) bewertet.
Externe Bewertung
Das Schema zur externen Bewertung vektorieller Datensätze beruht bei Heipke et al. (1998) und
Wiedemann (2002) auf den Maßen Vollständigkeit, Zuverlässigkeit und geometrische Genauigkeit.
Die Berechnung dieser Bewertungsmaße setzt zunächst die lokale Zuordnung von Teilen der extrahierten
Daten gegenüber Teilen der Referenzdaten voraus. Die Zuordnung wird mit der so genannten
„Puffer-Methode“ durchgeführt, bei der jedes Linienstück innerhalb einer gewissen Distanz (Pufferbreite)
der Referenz zugeordnet wird. Die Berechnung der Bewertungsmaße erfolgt dann auf Basis der
zugeordneten Linienstücke bzw. der darauf befindlichen Punkte.