2. ДАННИ И МЕТОДИ 2.1. СВР и постановка на задачата 2.1.1. СВР – част от програмата „ Copernicus” за 2012
За целите на мониторинга на земната повърхност по програмата „ Коперник” са създадени пет СВР [ 4 ]. Това са растерни слоеве, получени от многоканални спътникови изображения чрез комбинация от автоматична обработка и интерактивна, базирана на правила класификация. За територията на България СВР, слой по слой, бяха подложени на процедури по верификация и подобряване в рамките на проект „ Обновяване на националната база данни „ КОРИНЕ земно покритие 2012” [ 1 ]. Подобрените продукти бяха предадени за последващо интегриране и валидиране на европейско ниво. При верификацията на СВР задължително се използва т. н. метод „ гледай и чувствай”( look-and-feel), базиран на стратификация и петстепенна скала от оценки [ 5 ]. Прилагането на количествения статистически подход за верификация, предмет на статията, не бе задължителен в рамките на проекта. Работата бе извършена допълнително с изследователска цел и с използване на част от предоставените данни. Статистическият метод за оценка се препоръчва като по-обективен, а също и за осигуряване на сравнимост на резултатите между отделните страни и между различните СВР.
2.1.2. Слой с висока резолюция „ Постоянни водни тела”
Тематичният слой, обект на проверка в нашия случай, е слоят с висока резолюция за постоянните водни тела( СВР-ПВТ). Слоят е бинарен( стойност 1- при наличие на постоянно водно тяло; 0 – за всички други типове земно покритие) и има пространствена разделителна способност 20х20 m, както при спътниковите изображения, от които е получен. Планиметричната точност също се базира на тази спътниковите изображения и се определя в рамките на 20 m средноквадратна грешка. Решението за принадлежност към класа на водните тела за всеки пиксел е взето на базата на многоканални спътникови изображения от три базови години – 2006, 2009 и 2012. По дефиниция в СВР-ПВТ се включват постоянни езера и язовири, рибарници, непресъхващи реки и канали, крайбрежни лагуни и естуари. Изключени са моретата, временно заливаните площи, хвостохранилища и сметищата с водно огледало( фиг. 2).
2.2. Стратегия за оценка на тематичната точност
Съгласно методическите указания за определянето на тематичната точност СВР трябва да се проверяват слой по слой. Това се налага както от големия пространствен обхват на данните и големия брой на страните-участнички, така и от избрания подход за отделно генериране на всеки СВР. Големият обем на данните налага използването на метода на случайната извадка.
Изискваната по задaние тематична точност за повечето СВР, включително СВР-ПВТ е 85 %, явно базирана на общата концепция за тематичните карти и приложена по отношение на СВР.
2.2.1. Стратификация
В зависимост от конкретните особености се използват различни схеми за случаен подбор. Стратифицираната случайна извадка е исторически преобладаващ подход при оценката на точността на тематични карти в дистанционните изследвания. Стратификацията се използва за повишаване на ефективността на теста, но трябва да се прилага внимателно за получаването на смислени резултати [ 7 ].
Водните тела покриват сравнително малка част от територията на страната – площта на класифицирания входен СВР-ПВТ е 0.81 % от територията на България. Следователно, простият случаен подбор би изисквал твърде голям брой случайни точки за намиране на водните тела. Решението е в използване на подходяща стратификация. От друга страна, на проверка се подлага единствен клас- СВР-ПВТ, което води до прилагането на стратификация с две страти: едната- за грешки „ включване”, а другата- за грешки „ изключване” за въпросния клас. Първата страта се формира от множеството( маската) на пикселите, класифицирани като постоянно водно тяло. Втората страта, която ще служи за търсене на пропуснати водни тела( грешки „ изключване”), трябва да обхваща територии извън маската от пиксели със стойности 1 на класификацията.
Стратата за грешки „ изключване” е формирана на базата на полигони от физическите блокове и картата на възстановената собственост( КВС), описани по-долу, чиито начини на трайно ползване( НТП) се отнасят за водни тела. За физическите блокове това са НТП 400 – 404, а за КВС – в диапазона 4000 – 4919. Полигоните са обединяват в един ГИС слой, който се конвертира в растерен формат. Прилага се морфологичен оператор за ерозиране( свиване) на водните тела с един пиксел за избягване на геометричната неопределеност, внесена от входните спътникови изображения. За окончателното получаване на стратата за грешки „ изключване” резултантният растер бива отрязан така, че да не се застъпва геометрично с данните за ПВТ.
Фиг. 2. Слой с висока резолюция „ Постоянни водни тела” – общ вид
2.2.2. Грешки на „ включване” и „ изключване
Грешката от тип „ включване”( commission) се дефинира като отношение на площта, погрешно класифицирана като принадлежаща към даден клас, към истинската площ на този клас( в нашия случай- СВР-ПВТ) [ 5 ]. Грешката от тип „ изключване”( omission) се дефинира като отношение на площта, погрешно класифицирана като непринадлежаща към даден клас, към истинската площ на този клас. Във формулите по-долу, за еднородност, всички означения са с букви от латинската азбука, затова вместо ПВТ се използва
16 ГКЗ 1-2’ 2016