Miramon. Espacialización de la calidad temática.

congresos.cchs.csic.es

Miramon. Espacialización de la calidad temática.

Estimación y documentación de la calidad

de la información geográfica en MiraMon:

Estimadores locales y espacializados para

aspectos geométricos y temáticos.

Xavier Pons Lluís Pesquer

XIV CNTIG

• Conceptos

Espacialización de la calidad

• posicional

temática

Guión

– cuantitativa

–categórica

• Registro y trazabilidad de la calidad en los

metadatos d

Ejemplificados mediante procesos asociados y

herramientas implementadas en el SIG MiraMon

Estimación y documentación de la calidad

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XIV CNTIG Conceptos

• Calidad: conjunto de características de un producto que le

confieren su aptitud para satisfacer necesidades explícitas e

implícitas (ISO 9000).

Indicadores de calidad pueden ser (entre otros):

• Completitud

• Consistencia

• Exactitud posicional (planimétrica, altimétrica…)

• Exactitud temporal

• Exactitud temática (cuantitativa, categórica…)

• Linaje y trazabilidad

XIV CNTIG

Estimación y documentación de la calidad

Conceptos

Estimación y documentación de la calidad

QUAlity aware VIsualisation for the Global

Earth Observation system of systems

www.geoviqua.org

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XIV CNTIG Un primer ejemplo…

• Calidad de la compresión con pérdida en rásters:

Problema: Porcentaje de calidad JPEG no indicada en la

cabecera

Solución: Incorporación en el fichero de metadatos en

cualquier proceso de importación, extracción de una

ventana, etc.

Estimación y documentación de la calidad

XIV CNTIG Calidad posicional planimétrica

Georeferenciación

Estimación y documentación de la calidad

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XIV CNTIG Calidad posicional planimétrica

Georeferenciación:

Estimación y documentación de la calidad

XIV CNTIG Calidad posicional planimétrica

Georeferenciación:

Estimación y documentación de la calidad

Herramienta de corrección

geométrica a partir de

puntos de control sobre el

terreno que gobiernan la

georeferenciación.

Parámetros globales de

calidad planimétrica

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XIV CNTIG Espacialización de la calidad

Georeferenciación

Errores locales ->Espacialización de la calidad

XIV CNTIG

Estimación y documentación de la calidad

Espacialización de la calidad

Parámetros globales

Datos temáticos cuantitativos

Estimación y documentación de la calidad

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XIV CNTIG Interpolación espacial

Tabla parcial extraída de: Jin Li and Andrew D. Heap, A Review of Spatial

Interpolation Methods for Environmental Scientists. Geoscience Australia

Record 2008/23

Estimación y documentación de la calidad

XIV CNTIG Interpolación espacial

Comparación visual de algunos de los métodos representativos

IDW Splines Kriging

Estimación y documentación de la calidad

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XIV CNTIG

Interpolación espacial

Kriging:

Método geoestadístico de interpolación espacial basado en el

análisis del patrón espacial de la varianza: variograma

La construcción y ajuste del variograma determina el modelo

predictivo y también el modelo espacializado de su error

asociado.

XIV CNTIG

Estimación y documentación de la calidad

Interpolación espacial

Kriging: Análisis del variograma

Estimación y documentación de la calidad

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XIV CNTIG

Interpolación espacial

Kriging

Modelo espacializado de

calidad, mapa de

desviaciones estándar

Modelo predictivo

XIV CNTIG

Estimación y documentación de la calidad

Conceptos

Total number of samples

• Test independiente

Se divide la muestra en dos

partes. Se aplica el modelo

a partir p de la submuestra de entrenamiento y para p el test se

compara su valor con el valor calculado.

• Submuestreo aleatorio:

Se repite el caso anterior a partir de distintas particiones

obtenidas aleatoriamente. La validación global se obtiene por

promedios de las individuales.

Total number of samples

Estimación y documentación de la calidad

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XIV CNTIG

Conceptos

• Validación cruzada

Todas las muestras son usadas per generar el modelo y para

el test.

Un caso muy habitual, consiste en un test de un único

punto, pero también puede ser una submuestra de tamaño

prefijado (K-Fold Cross validation)

Total number of samples

Estimación y documentación de la calidad

XIV CNTIG Regresión multivariante

Regresión multivariante: análisis de la calidad temática cuantitativa

Estimación y documentación de la calidad

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XIV CNTIG Regresión multivariante

N


Y a x

j1

j j

Estimación y documentación de la calidad

XIV CNTIG Regresión multivariante

Estimación y documentación de la calidad

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XIV CNTIG Regresión multivariante

Informe con parámetros

de calidad globales.

XIV CNTIG

Estimación y documentación de la calidad

Espacialización de la calidad

Análisis local del error del modelo

Gestor de Metadatos

Valores puntuales del error Modelo continuo interpolado

Estimación y documentación de la calidad

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XIV CNTIG

XIV CNTIG

Espacialización de la calidad

Datos temáticos categóricos g


NDVI


i,

IRP

i,

IRP

29 October 2006

Deep p water

Shallow water

Ploughed soil with water

Mudflat with water

Mudflat without water

Dry soil

Unproductive land

Crop land

NDVI (Normalized Difference Vegetation Index)

Original

variables



Estimación y documentación de la calidad

Clasificador híbrido

i,

V

i,

V

Unsupervised

stage

Clustering

Corrected

Images

Training

areas

Statistical

classes

N

2 0 4 km

Supervised

stage

Estimación y documentación de la calidad

Hybrid

Classif.

Moisture Content

(Tasseled Cap)

Test

areas

Thematic

classes

Quality esttimators

(global and

spatializzed)

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XIV CNTIG

XIV CNTIG

Matriz de confusión

Clasificador híbrido

Evaluación de la clasificación:

matriz de confusión

• exactitud del usuario: ratio entre el

número ú dde predicciones di i acertadas t d y el l

número total de predicciones para cada

clase

• exactitud del productor: ratio entre el

número de predicciones correctas y el

número total de observaciones para cada

clase l

• coeficiente Kappa (Congalton 1991):

medida de asociación que describe la

correspondencia entre dos clasificaciones

Estimación y documentación de la calidad

Clasificador híbrido

Estimación y documentación de la calidad

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XIV CNTIG

Clasificador híbrido

Modelo de espacialización del error:

Fidelidad y representatividad

XIV CNTIG

Estimación y documentación de la calidad

Clasificador híbrido

Especial tratamiento y rigor para la ausencia de datos

(NODATA).

La estrategia convencional es declarar no clasificado al píxel

con algún NODATA en cualquiera de las variables de la serie

Date 1

Date 2

Date 3

Final

classification

Estimación y documentación de la calidad

Tratamiento

específico

A Aumento de d la l

región clasificada

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XIV CNTIG Metadatos: trazabilidad

Herramientas de importación de los principales formatos de

distribución de datos satelitales (CEOS, TIFF-glovis, HDF…) con

especial preocupación por incorporar sus metadatos.

Estimación y documentación de la calidad

XIV CNTIG Metadatos: trazabilidad

Estimación y documentación de la calidad

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XIV CNTIG Metadatos: trazabilidad

Estimación y documentación de la calidad

XIV CNTIG Metadatos: trazabilidad

Permite la toma de decisiones automáticas según comparando

estimadores globales entre diversos modelos

Pesquer L., Prat E., Díaz-Delgado R., Bustamante J.,

Pons X., Masó J. “Automatic modelling and continuous

map generation from georeferenced species census

data in an interoperable GIS environment”.

International Congress on Environmental Modelling

and Software Leipzig, Germany.

Estimación y documentación de la calidad

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XIV CNTIG Metadatos: calidad

A nivel de campo de una base de datos vectorial o de variable,

o banda, en un ráster monobanda o multibanda

Estimación y documentación de la calidad

XIV CNTIG Algunas publicaciones

Zabala A., Vitulli R., Pons X. (2012) “Impact of CCSDS-IDC and JPEG

2000 compression on image quality and classification”. Journal of

Electrical and Computer Engineering, article number: 761067.

Sevillano E., Díaz P., Ninyerola M., Masó J., Zabala A., Pons X. (2012)

“Analysis Analysis of the Quality Metadata in GEOSS clearinghouse”.

clearinghouse .

EuroGEOSS –Madrid(España)

Moré G., Pons X., (2011) “Preliminary considerations about the

assessment and visualisation of the quality on geometric corrections

of satellite imagery depending on the number of ground control points”

7th International Symposium on Spatial Data Quality -Coimbra

Pesquer L., Zabala A., Pons X., Serra J. (2010) “Quality analysis in N-

dimensional loss lossy comp compression ession of mmultispectral ltispect al remote emote sensing time

series images”. Proceedings of SPIE Vol. 7810, 78100J) - San Diego

(California-USA).

Díaz P., Masó J., Guimet J. (2010) “Comparative quality assessment of

metadata. Two regional SDI case studies.” INSPIRE conference. Kracovia

(Polonia).

Estimación y documentación de la calidad

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XIV CNTIG MiraMon

XIV CNTIG

Estimación y documentación de la calidad

Gracias por su atención

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