stringtranslate.com

Наземная правда

Истина — это информация, которая, как известно, реальна или истинна и получена путем прямого наблюдения и измерения (т. е. эмпирические данные ), в отличие от информации, полученной путем вывода .

Этимология

Оксфордский словарь английского языка (от англ. ground truth ) фиксирует использование слова Groundtruth в значении «фундаментальная истина» из поэмы Генри Эллисона «Рассказ сибирского изгнанника», опубликованной в 1833 году. [1]

Статистика и машинное обучение

«Ground truth» можно рассматривать как концептуальный термин, относящийся к знанию истины относительно конкретного вопроса. Это идеальный ожидаемый результат. [2] Это используется в статистических моделях для доказательства или опровержения исследовательских гипотез . Термин «ground truthing» относится к процессу сбора надлежащих объективных (доказуемых) данных для этого теста. Сравните с золотым стандартом . Например, предположим, что мы тестируем систему стереозрения, чтобы увидеть, насколько хорошо она может оценивать трехмерные положения. «Ground truth» может быть положением, указанным лазерным дальномером, который, как известно, намного точнее, чем система камеры.

Байесовская фильтрация спама — это распространенный пример контролируемого обучения. В этой системе алгоритм вручную обучается различиям между спамом и не-спамом. Это зависит от истинности сообщений, используемых для обучения алгоритма — неточности в истинности будут коррелировать с неточностями в итоговых вердиктах спам/не-спам.

Дистанционное зондирование

В дистанционном зондировании «наземная истина» относится к информации, собранной в месте съемки. Наземная истина позволяет связать данные изображения с реальными особенностями и материалами на земле. Сбор данных наземной истины позволяет калибровать данные дистанционного зондирования и помогает в интерпретации и анализе того, что ощущается. Примерами являются картография , метеорология , анализ аэрофотоснимков , спутниковые снимки и другие методы, в которых данные собираются на расстоянии.

Более конкретно, наземная истина может относиться к процессу, в котором « пиксели » [3] на спутниковом снимке сравниваются с тем, что изображено (во время захвата), чтобы проверить содержимое «пикселей» на изображении (отметим, что концепция «пикселя» зависит от системы формирования изображений). В случае классифицированного изображения контролируемая классификация может помочь определить точность классификации системой дистанционного зондирования, что может минимизировать ошибку в классификации.

Наземная проверка обычно выполняется на месте, сопоставляя то, что известно, с поверхностными наблюдениями и измерениями различных свойств особенностей ячеек разрешения земли, изучаемых в дистанционно зондируемом цифровом изображении. Процесс также включает получение географических координат ячейки разрешения земли с помощью технологии GPS и сравнение их с координатами изучаемого «пикселя», предоставленными программным обеспечением дистанционного зондирования, чтобы понять и проанализировать ошибки местоположения и то, как они могут повлиять на конкретное исследование.

Наземная истина важна в начальной контролируемой классификации изображения. Когда идентификация и местоположение типов растительного покрова известны посредством комбинации полевых работ, карт и личного опыта, эти области известны как учебные участки. Спектральные характеристики этих областей используются для обучения программного обеспечения дистанционного зондирования с использованием правил принятия решений для классификации остальной части изображения. Эти правила принятия решений, такие как классификация по максимальному правдоподобию, классификация по параллелепипеду и классификация по минимальному расстоянию, предлагают различные методы классификации изображения. Дополнительные наземные истинные участки позволяют дистанционному датчику устанавливать матрицу ошибок, которая подтверждает точность используемого метода классификации. Различные методы классификации могут иметь разные проценты ошибок для данного проекта классификации. Важно, чтобы дистанционный датчик выбирал метод классификации, который лучше всего работает с количеством используемых классификаций, обеспечивая при этом наименьшее количество ошибок.

Ground truth также помогает с атмосферной коррекцией . Поскольку изображения со спутников должны проходить через атмосферу, они могут искажаться из-за поглощения в атмосфере. Поэтому ground truth может помочь полностью идентифицировать объекты на спутниковых фотографиях.

Ошибки комиссии

Примером ошибки комиссии является ситуация, когда пиксель сообщает о наличии признака (например, дерева), который на самом деле отсутствует (никакого дерева на самом деле нет). Наземная проверка гарантирует, что матрицы ошибок имеют более высокий процент точности, чем если бы ни один пиксел не был наземной проверкой. Это значение является обратной величиной точности пользователя, то есть Ошибка комиссии = 1 - точность пользователя.

Ошибки упущения

Примером ошибки пропуска является случай, когда пиксели определенного типа, например, клены, не классифицируются как клены. Процесс наземной проверки помогает гарантировать, что пиксель классифицирован правильно, а матрицы ошибок более точны. Это значение является обратной величиной точности производителя, т.е. Ошибка пропуска = 1 - точность производителя

Геоинформационные системы

Наземные истинные представления — это элементы ГИС (поля или объекты), и каждый элемент представляет (с помощью картографического процесса) объект реального мира.

В ГИС пространственные данные моделируются как поле (как в растровых изображениях дистанционного зондирования) или как объект (как в векторном картографическом представлении). [4] Они моделируются из реального мира (также называемого географической реальностью ), как правило, с помощью картографического процесса (показано).

Географические информационные системы, такие как ГИС, GPS и GNSS, стали настолько распространены, что термин «наземная истина» приобрел особое значение в этом контексте. Если координаты местоположения, возвращаемые методом определения местоположения, таким как GPS, являются оценкой местоположения, то «наземная истина» — это фактическое местоположение на Земле. Смартфон может вернуть набор предполагаемых координат местоположения, таких как 43.87870,-103.45901. Наземная истина, оцениваемая по этим координатам, — это кончик носа Джорджа Вашингтона на горе Рашмор . Точность оценки — это максимальное расстояние между координатами местоположения и наземной истиной. В этом случае мы могли бы сказать, что точность оценки составляет 10 метров, что означает, что точка на Земле, представленная координатами местоположения, как полагают, находится в пределах 10 метров от носа Джорджа — наземная истина. На сленге координаты указывают, где, по нашему мнению, находится нос Джорджа Вашингтона, а наземная истина — это то, где он на самом деле находится. На практике смартфон или портативный GPS-навигатор обычно способны оценить истину на земле в пределах 6–10 метров. Специализированные приборы могут уменьшить погрешность измерения GPS до менее сантиметра. [5]

Военное использование

В сленге американских военных термин «ground truth» используется для обозначения фактов, составляющих тактическую ситуацию, в отличие от отчетов разведки, планов миссий и других описаний, отражающих конативные или основанные на политике прогнозы военно-промышленного комплекса. Термин появляется в названии документального фильма о войне в Ираке «The Ground Truth» (2006), а также в военных публикациях, например, Stars and Stripes , где говорится: «Stripes решили выяснить, что такое ground truth в Ираке». [ необходима цитата ]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Эллисон, Генри (1833). Безумные моменты, или первые попытки стиха от рождения естественного. стр. 362. Получено 24 октября 2014 г. Как Основную Истину ее собственного Существования ее следует рассматривать, через Него в его высочайшем, чистейшем Аспекте, показанном!
  2. ^ Лемуан, Ив; Канер, Алессандра (2006). Молекулярная визуализация: компьютерная реконструкция и практика .
  3. ^ Фишер, П. (1997). «Пиксель: ловушка и заблуждение». Международный журнал дистанционного зондирования . 18 (15): 679–685. Bibcode : 1997IJRS...18..679F. doi : 10.1080/014311697219015.
  4. ^ Гудчайлд, М., «Географическое моделирование данных». Компьютеры и науки о Земле, т. 18, № 4, стр. 401-408, 1992.
  5. ^ Пиклз, Джон (1995). Ground Truth: The Social Implications of Geographic Information Systems . стр. 179.

Внешние ссылки