Erreur quadratique moyenne (RMS) généralement acceptée pour la rectification des cartes topographiques

Il s'agit d'une enquête générique sur la pratique / norme courante pour déterminer les valeurs acceptables de RMS lors du géoréférencement de cartes topographiques. Y a-t-il une valeur absolue?

Certaines publications suggèrent qu'elle devrait être «inférieure ou égale à la moitié du côté d'une cellule qui constitue la résolution totale de l'image».

Non, il n'y a pas de valeur absolue pour RMS , car cela dépend de la qualité de la carte géoréférencée, de la qualité de la carte cible (de base) et de l'objectif du géoréférencement. En particulier, tout conseil qui relie RMS à la taille de cellule est mal informé, car la taille de cellule reflète la précision dans la représentation numérique d'une image tandis que l'erreur RMS reflète la précision moyenne (en supposant que le fond de carte est parfaitement précis). Bien que distinguer la précision et l'exactitude puisse sembler une pédanterie sans but, les confondre est une erreur fondamentale avec des conséquences pratiques.

Tout cela est plutôt vague, alors regardons un exemple spécifique. Récemment, j'ai reçu une série de captures d'écran de cartes montrant les emplacements des échantillons de sol. Pour obtenir des coordonnées, j'ai prévu de géoréférencer ces captures d'écran sur une carte de base orthophoto, puis de numériser les points avec une numérisation tête haute. Parmi les considérations figuraient:

1. La carte de base orthophoto a une taille de cellule de 0,3 m.
2. Les captures d'écran ont une taille de cellule d'environ 2 m.
3. Les emplacements des échantillons de sol n'ont pas été étudiés; ils étaient localisés "à l'oeil nu" sur la carte lorsque l'échantillonneur était sur le terrain. Le client a estimé que la précision était d'environ 3 m, mais 10 m est plus probable.
4. Les captures d'écran ont peu de détails: ce sont principalement des lignes de contour, avec des lignes de délimitation occasionnelles (qui ne sont pas clairement visibles sur l'orthophoto). Ainsi, l'établissement de nombreux bons liens serait long et source d'erreurs.
5. Il y avait probablement une distorsion locale dans les captures d'écran, ce qui signifie qu'une haute précision (faible RMS) ne peut être obtenue qu'avec des transformations complexes.
6. Il était important de numériser les emplacements des échantillons de sol afin que les distances relatives soient assez précises pour les points voisins, mais une précision absolue n'était pas nécessaire, car l'un des résultats de l'étude sera d'obtenir beaucoup plus d'échantillons de sol qui affineront et rendront plus précis ce levé préliminaire.

Pour obtenir un RMS de la moitié de la plus grande taille de cellule, il faudrait une transformation polynomiale d'ordre élevé ou une déformation à travers une grille de points, ce qui nécessite l'établissement d'un réseau d'environ 50 à 100 bonnes liaisons entre les images: une à plusieurs heures de travail minutieux, la plupart probablement, étant donné la difficulté de trouver même des liens visibles. Pour obtenir un RMS de la moitié de la plus petite taille des cellules, il faudrait un ordre de grandeur plus d'efforts: des jours de travail. Cependant, aux fins de l'étude, une RMS de 5 m serait plus que suffisante. Ceci a été réalisé avec 7 liens et une transformation affine, juste quelques minutes de travail. Notez que ce RMS est plusieurs fois supérieur à la plus grande des deux tailles de cellules dans les images.

Cet exemple illustre combien il peut être coûteux de suivre aveuglément de mauvaises règles empiriques . Faites tout d'abord attention à vos objectifs de qualité des données; tout le reste en découle.

Le livre le plus proche que j'ai à portée de main: Systèmes d'information géographique en archéologie dit qu'il "dépend de l'échelle des cartes et de l'objectif auquel elles sont destinées", mais recommande de viser une erreur inférieure à 1: 3000, donc si le la carte d'origine était de 1: 15000, puis un RMSE de 5 m ou moins serait acceptable. Certes, rien de moins que 1/2 pixel serait largement redondant, mais ce serait bien d'avoir.

Si vous combinez plusieurs cartes, la RMSE finale sera la racine carrée de la somme des RMSE individuelles, donc si une carte à haute résolution ne se comporte pas, mais une résolution inférieure l'est, alors il se peut qu'elle ne soit pas vaut la peine de passer du temps à trouver le premier qui s’adapte mieux.

Votre question a la réponse que je suis toujours passée.

inférieure ou égale à 1/2 du côté d'une cellule qui constitue la résolution totale de l'image

Ceci est une règle d'or. Dans la vraie vie, j'ai parfois dû être moins précis que cela pour diverses raisons:

• Impossible d'atteindre ces niveaux, avec le nombre de tuiles à rectifier.
• Le projet ne nécessite pas la précision indiquée par ces règles (c'est-à-dire que leur utilisation est destinée à un projet stratégique et aucune mesure ne sera effectuée sur la sortie.
• Impossible d'atteindre cet objectif en raison de l'impossibilité de tracer un nombre suffisant de points de contrôle sûrs.