1 noviembre 2009 grupo de investigación mercator. laboratorio de tecnologías de la información...

1noviembre 2009 Grupo de Investigación Mercator. Laboratorio de Tecnologías de la Información Geográfica (IGN +UPM).España

VI Jornadas técnicas de la IDE de EspañaJIDEE’09 - Murcia

Comparación de algoritmos para la conflación geométrica de

información vectorial

Carlos López-Vázquez(*) y Carlos H. González

2Grupo de Investigación Mercator. Laboratorio de Tecnologías de la Información Geográfica

(IGN +UPM).Españanoviembre 2009

ConflaciónUsar conjuntamente cartografía A con B

DiscrepanciasSemánticasTopológicasGeométricas

El problema…

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Procedimiento estándar

1) Detectar objetos homólogosTípicamente puntosAutomático, semiautomático, manual, etc.

2) Efectuar transformación matemática[X,Y]=[x+g(x,y),y+h(x,y)]= f(x,y) Problema: estimar f(x,y)

Basada en homólogos disponiblesOpciones: Interpolar/Aproximar

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Estimar f(x,y)... ¿cómo?

Problema estándarMuchos métodos bien establecidos

Si ignoramos restricciones cartográficas…

Trabajos comparativosPocosMetodológicamente endeblesUn único juego de datos de pruebaAnálisis estadístico débil

Típico EMCSin nivel de confianza

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Procedimiento propuesto

Varios pasos:1) Detectar objetos homólogos2) Efectuar transformación

matemática3) Evaluar éxito

Selección de una métrica adecuadaValidación cruzadaSimulación de Monte Carlo

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Algún detalle…

Para cada k se obtiene un ordenM3>M5>M2>M4>M1

Hay K tuplas, con K grandeTest de Friedman

Usado para evaluar K jueces catando P vinos, o K pacientes tratados con P medicinasSeñala diferencias sistemáticasRequiere especificar nivel de confianzaAplicable si K>15; P>4

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Resultados preliminares

KO es el típicamente el mejorTINTERP_QUAD es casi siempre el segundoKO es paramétrico; el otro noLos demás están más o menos cerca¿Qué tan buenos son?

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¿Qué tan buenos son?

La reducción típica es del 75%Muy lejos del 0%

30 40 50 60 70 80 90 1000

5

10

15

20

25

30

35

40NSSDA optimo como porcentaje del valor original siendo N=35

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Conclusiones

Se han considerado varios métodosEnsayo estadísticamente válidoResultados aún lejos del deseado

¿Poca densidad de puntos homólogos?¿Métodos inadecuados?¿Caso patológico?

Métrica quizá no representativa

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Trabajos futuros

Agregar otros métodos¿Desarrollar alguno nuevo?

Ensayar en otras regionesForzar nuevos puntos homólogosConsiderar restricciones cartográficas

Para imponerlasPara ignorarlas

Desarrollar otras métricas

Gracias por su atención

11noviembre 2009

Carlos López-VázquezUPM-Topografía

carlos.lopez@topografia.upm.es

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Métricas tradicionales

Heredadas de la cartografía tradicionalError Medio CuadráticoError MáximoPercentiles

Recogidas en estándares (ej.: NSSDA)Ventaja: Miden discrepancias del dato puroDesventaja: Ignoran ámbito de aplicación

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El experimento

Incluye Monte Carlo y Validación Cruzada Repetir para k=1,2,…,K:

Seleccionar M homólogos de un subconjuntoPara cada método:

Estimar f, y realizar la transformaciónEvaluar el NSSDA, y guardar

Analizar estadísticamenteOrdenar los métodos según desempeño

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Validación Cruzada

Si hay N pares de homólogos…Usar M para estimar f(x,y) y g(x,y)Calcular X e Y en los (N-M) restantesAnalizar discrepancias

NSSDA requiere (N-M)≥20Si los M pueden elegirse al azar

Monte Carlo

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Métricas no tradicionales

Tendrían en cuentaEl dispositivo de despliegueIluminación ambienteLimitaciones del sistema visual humanoVistazo vs. Análisis parsimonioso

Poco estudiadasTema a investigar

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Varias clasificaciones posibles

Métodos no paramétricosIDWTransformación afín a trozosGRIDDATA®TINTERP

Métodos paramétricosKrigeado OrdinarioKrigeado ResidualGRIDFIT

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Varias clasificaciones posibles

Basados en triangulaciónTransformación afín a trozosTINTERP

Basados en grillas regularesGRIDDATA®

Sin grillas ni triangulaciónIDWKrigeado OrdinarioKrigeado Residual

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Varias clasificaciones posibles

C0: La superficie es continuaTransformación afín a trozosGRIDDATA con opción DEFAULTTINTERP con opción QUAD

C1: La superficie es diferenciableGRIDDATA con opción CUBIC

Cp: La superficie es diferenciable p vecesIDWKrigeado OrdinarioKrigeado Residual…