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文檔簡(jiǎn)介

T/CARSAXXXXX—202X

ICS37.040

V00/09

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CARSAXXXXX—202X

遙感產(chǎn)品算法測(cè)評(píng)

第2部分:指標(biāo)體系與指標(biāo)測(cè)算方法

AlgorithmTestofRemoteSensingProducts

Part2:IndicatorsSystemandIndicatorEvaluationMethods

(征求意見(jiàn)稿)

(本稿完成時(shí)間:2023年4月3日)

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實(shí)施

中國(guó)遙感應(yīng)用協(xié)會(huì)發(fā)布

T/CARSAXXXXX—202X

遙感產(chǎn)品算法測(cè)評(píng)第2部分:指標(biāo)體系與指標(biāo)測(cè)算方法

1范圍

本文件規(guī)定了遙感產(chǎn)品算法測(cè)評(píng)的指標(biāo)體系和指標(biāo)的測(cè)算方法。

本文件適用于遙感產(chǎn)品算法的測(cè)評(píng),包括但不限于幾何產(chǎn)品、輻射基礎(chǔ)產(chǎn)品、土地覆蓋/土地利用

產(chǎn)品、能量平衡參量產(chǎn)品、植被參量產(chǎn)品、水分參量產(chǎn)品等產(chǎn)品生產(chǎn)算法。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,

僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本

文件。

GB/T3358.1-2009統(tǒng)計(jì)學(xué)詞匯及符號(hào)第1部分:一般統(tǒng)計(jì)術(shù)語(yǔ)與用于概率的術(shù)語(yǔ)

GB/T3358.2-2009統(tǒng)計(jì)學(xué)詞匯及符號(hào)第2部分:應(yīng)用統(tǒng)計(jì)

GB/T32453-2015衛(wèi)星對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)產(chǎn)品分類分級(jí)規(guī)則

GB/T36296-2018遙感產(chǎn)品真實(shí)性檢驗(yàn)導(dǎo)則

JJF1059.1-2012測(cè)量不確定度評(píng)定與表示

3術(shù)語(yǔ)和定義

GB/T3358.1-2009、GB/T3358.2-2009、GB/T32453-2015、GB/T36296-2018、JJF1059.1-2012界定

的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

3.1

遙感產(chǎn)品remotesensingproduct

通過(guò)遙感方式獲取并被生產(chǎn)出來(lái)以滿足特定需求的數(shù)據(jù)產(chǎn)品,包括遙感傳感器獲取的數(shù)據(jù)、模型反

演得到的參量數(shù)據(jù),以及經(jīng)更高層級(jí)處理后滿足行業(yè)應(yīng)用需求的相應(yīng)結(jié)果。

注:根據(jù)產(chǎn)品值的物理意義,可將遙感產(chǎn)品分為數(shù)值類產(chǎn)品、幾何類產(chǎn)品和類別型產(chǎn)品。

3.2

遙感產(chǎn)品算法algorithmofremotesensingproduct

面向遙感產(chǎn)品生產(chǎn)的,將原始遙感數(shù)據(jù)或遙感共性產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為其它遙感產(chǎn)品的算法。

3.3

算法測(cè)評(píng)algorithmtest

利用一套指標(biāo)體系、標(biāo)準(zhǔn)輸入數(shù)據(jù)和測(cè)評(píng)技術(shù),獨(dú)立地對(duì)算法開展精度/不確定性、適用性、效率、

魯棒性等方面的綜合評(píng)價(jià),定量化評(píng)價(jià)算法的性能。

3.4

算法精度algorithmaccuracy

算法精度指由算法生產(chǎn)的遙感產(chǎn)品的測(cè)試值與參考值之間的接近程度。

1

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3.5

算法適用性algorithmapplicability

算法在不同運(yùn)行環(huán)境和輸入條件下滿足遙感產(chǎn)品生產(chǎn)需求的能力。

3.6

算法效率algorithmefficiency

算法在特定的運(yùn)行環(huán)境下,生產(chǎn)出特定的遙感產(chǎn)品所需的時(shí)間和計(jì)算資源。

3.7

算法魯棒性algorithmrobustness

算法在不同運(yùn)行環(huán)境和輸入條件下保持生產(chǎn)精度和效率穩(wěn)定的能力。

4算法測(cè)評(píng)指標(biāo)體系

遙感產(chǎn)品算法測(cè)評(píng)應(yīng)基于一系列相互獨(dú)立的測(cè)評(píng)指標(biāo),從算法精度、算法適用性、算法效率、算法

魯棒性四個(gè)方面對(duì)算法性能進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),上述四個(gè)方面構(gòu)成的算法測(cè)評(píng)指標(biāo)體系的一級(jí)指標(biāo),一級(jí)指

標(biāo)又進(jìn)一步劃分為可定量測(cè)算的二級(jí)指標(biāo)。以下規(guī)定了遙感產(chǎn)品算法測(cè)評(píng)一級(jí)、二級(jí)指標(biāo)構(gòu)成的指標(biāo)體

系。

a)算法精度

根據(jù)遙感產(chǎn)品的屬性,對(duì)數(shù)值型產(chǎn)品算法的精度指標(biāo)采用算法的幾何精度和數(shù)值精度兩項(xiàng)二級(jí)指

標(biāo),對(duì)類別型產(chǎn)品算法的精度指標(biāo)采用類別精度一項(xiàng)二級(jí)指標(biāo)。

b)算法適用性

包括算法的地表類型適用性、地形特征適用性、空間尺度適用性、時(shí)間尺度適用性、數(shù)據(jù)源類型適

用性、以及輔助數(shù)據(jù)依賴性等六項(xiàng)二級(jí)指標(biāo),綜合構(gòu)成算法適用性指標(biāo)體系。

c)算法效率

包括算法的運(yùn)算時(shí)間效率和運(yùn)算空間效率兩項(xiàng)二級(jí)指標(biāo),綜合構(gòu)成算法效率指標(biāo)體系。

d)算法魯棒性

包括算法的容錯(cuò)性、效率穩(wěn)定性兩項(xiàng)二級(jí)指標(biāo),綜合構(gòu)成算法魯棒性指標(biāo)體系。

建立的算法測(cè)評(píng)指標(biāo)體系如表4.1。

表4.1算法測(cè)評(píng)指標(biāo)體系

一級(jí)指標(biāo)二級(jí)指標(biāo)說(shuō)明

對(duì)于數(shù)值型產(chǎn)品,基于標(biāo)準(zhǔn)輸入數(shù)據(jù),算法輸出結(jié)果與相對(duì)真值

數(shù)值精度

之間的接近程度;

算法精度對(duì)于數(shù)值型產(chǎn)品,標(biāo)準(zhǔn)輸入數(shù)據(jù)中的同名點(diǎn)在算法輸出結(jié)果中的

幾何精度

相應(yīng)位置與真實(shí)位置之間的幾何偏差;

類別精度對(duì)于類別型產(chǎn)品,算法輸出結(jié)果與真實(shí)類別的偏差;

地表類型適用性算法在不同地表類型下生產(chǎn)出滿足要求的遙感產(chǎn)品的能力;

算法地形特征適用性算法在不同地形特征下生產(chǎn)出滿足要求的遙感產(chǎn)品的能力;

適用性空間尺度適用性算法在不同空間分辨率下生產(chǎn)出滿足要求的遙感產(chǎn)品的能力;

時(shí)間尺度適用性算法在不同時(shí)間范圍內(nèi)生產(chǎn)出滿足要求的遙感產(chǎn)品的能力;

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算法基于對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)產(chǎn)品大類、中類數(shù)據(jù)(按GB/T32453-2015

數(shù)據(jù)源類型適用性《衛(wèi)星對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)產(chǎn)品分類分級(jí)規(guī)則》的規(guī)定)生產(chǎn)出滿足要

求的遙感產(chǎn)品的能力;

輔助數(shù)據(jù)依賴性算法對(duì)輔助數(shù)據(jù)或先驗(yàn)知識(shí)輸入的依賴程度;

運(yùn)算時(shí)間效率算法生產(chǎn)單位數(shù)據(jù)量的遙感產(chǎn)品所用的運(yùn)算時(shí)間;

算法效率算法生產(chǎn)單位數(shù)據(jù)量的遙感產(chǎn)品所占用的存儲(chǔ)空間資源(內(nèi)存、

運(yùn)算空間效率

硬盤空間);

算法基于包含一定錯(cuò)誤的輸入數(shù)據(jù)仍可生產(chǎn)出滿足要求的遙感

算法容錯(cuò)性

算法產(chǎn)品的能力;

魯棒性算法生產(chǎn)單位數(shù)據(jù)量的遙感產(chǎn)品所用的運(yùn)算時(shí)間與輸入數(shù)據(jù)量

效率穩(wěn)定性

大小之間的相關(guān)性。

5算法測(cè)評(píng)指標(biāo)測(cè)算方法

遙感產(chǎn)品算法測(cè)評(píng)的指標(biāo)應(yīng)是按照遙感產(chǎn)品算法測(cè)評(píng)流程可測(cè)算、可量化的指標(biāo),各指標(biāo)應(yīng)有明確

的測(cè)算方法。以下規(guī)定了遙感產(chǎn)品算法精度、算法適用性、算法效率、算法魯棒性四個(gè)一級(jí)指標(biāo)所包含

的各項(xiàng)二級(jí)指標(biāo)測(cè)算方法。

5.1算法精度指標(biāo)測(cè)算

a)數(shù)值精度測(cè)算

按《陸地定量遙感產(chǎn)品真實(shí)性檢驗(yàn)通用方法》(GB/T39468-20204.3)的規(guī)定,對(duì)算法輸出的遙感

產(chǎn)品和相應(yīng)的參考數(shù)據(jù)進(jìn)行空間抽樣,對(duì)抽樣數(shù)據(jù)按《遙感產(chǎn)品真實(shí)性檢驗(yàn)導(dǎo)則》(GB/T36296-2018

6.1)6.2的規(guī)定,以及對(duì)數(shù)值類產(chǎn)品或反演結(jié)果驗(yàn)證精度指標(biāo),數(shù)值類產(chǎn)品的常用精度評(píng)價(jià)指標(biāo)包括平

均誤差、平均絕對(duì)誤差、相對(duì)誤差、平均相對(duì)誤差、平均絕對(duì)相對(duì)誤差、均方根誤差和相關(guān)系數(shù)等。數(shù)

值類產(chǎn)品與精度指標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)附錄A.1??筛鶕?jù)當(dāng)前最優(yōu)的遙感產(chǎn)品的數(shù)值精度測(cè)算結(jié)果,設(shè)定滿

足數(shù)值型遙感產(chǎn)品生產(chǎn)的數(shù)值精度要求。

b)幾何精度測(cè)算

需測(cè)算幾何精度的遙感產(chǎn)品主要包括DEM/DSM和DOM。按《陸地定量遙感產(chǎn)品真實(shí)性檢驗(yàn)通用方

法》(GB/T39468-20204.3)的規(guī)定,對(duì)算法輸出的遙感產(chǎn)品和相應(yīng)的參考對(duì)象數(shù)據(jù)中的同名點(diǎn)進(jìn)行空

間抽樣,對(duì)抽樣同名點(diǎn)數(shù)據(jù)常用的幾何精度測(cè)評(píng)指標(biāo)有高程中誤差(DEM/DSM)、高程平均誤差和平

面位置中誤差(DOM),另外還有無(wú)效值檢查、剖面分析法等方法。幾何類產(chǎn)品與精度指標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系

見(jiàn)附錄A.2。可根據(jù)當(dāng)前最優(yōu)的遙感產(chǎn)品的幾何精度測(cè)算結(jié)果,設(shè)定滿足數(shù)值型遙感產(chǎn)品生產(chǎn)的幾何精

度要求。

c)類別精度測(cè)算

類別型遙感產(chǎn)品主要包括遙感分類產(chǎn)品(土地覆蓋、土地利用)和遙感識(shí)別產(chǎn)品(云掩膜、積雪覆

蓋、冰川覆蓋、水體面積)。該類產(chǎn)品精度的檢驗(yàn)主要有定性評(píng)價(jià)和定量指標(biāo)評(píng)價(jià)兩種方式。定性評(píng)價(jià),

即目視對(duì)比原始影像與提取出的類別信息來(lái)進(jìn)行精度評(píng)估。定量評(píng)價(jià),即采用一些定量指標(biāo)組合來(lái)對(duì)提

取出來(lái)的類別信息進(jìn)行精度評(píng)估。按《遙感產(chǎn)品真實(shí)性檢驗(yàn)導(dǎo)則》(GB/T36296-20186.1)的規(guī)定,類

別型產(chǎn)品精度評(píng)價(jià)的定量指標(biāo)主要有誤差矩陣(errormatrix)、總體分類精度(overallaccuracy,OA)、

Kappa系數(shù)(Kappacoefficient)、漏檢率(漏分誤差,omissionerror)、誤檢率(錯(cuò)分誤差,commission

error)等,類別型產(chǎn)品與精度指標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)附錄A.3??筛鶕?jù)當(dāng)前最優(yōu)的遙感產(chǎn)品的類別精度測(cè)算

結(jié)果,設(shè)定滿足類別型遙感產(chǎn)品生產(chǎn)的類別精度要求。

3

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5.2算法適用性指標(biāo)測(cè)算

a)地表類型適用性測(cè)算

令算法基于代表某一種地表類型的標(biāo)準(zhǔn)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn),以輸出的產(chǎn)品滿足遙感產(chǎn)品精度

要求,作為算法適用于當(dāng)前地表類型的判斷標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)標(biāo)準(zhǔn)輸入數(shù)據(jù)所包含的多種地表類型數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)評(píng),

可根據(jù)算法適用的地表類型數(shù)量表征算法的地表類型適用性,方法見(jiàn)附錄A.4。

b)地形特征適用性測(cè)算

令算法基于代表某一種地形特征的標(biāo)準(zhǔn)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn),以輸出的產(chǎn)品滿足遙感產(chǎn)品精度

要求,作為算法適用于當(dāng)前地形特征的判斷標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)標(biāo)準(zhǔn)輸入數(shù)據(jù)所包含的多種地形特征數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)評(píng),

可根據(jù)算法適用的地形特征數(shù)量表征算法的地形特征適用性,方法見(jiàn)附錄A.5。

c)空間尺度適用性測(cè)算

令算法基于代表某一空間尺度下的標(biāo)準(zhǔn)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn),以輸出的產(chǎn)品滿足遙感產(chǎn)品精度

要求,作為算法適用于當(dāng)前空間尺度的判斷標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)標(biāo)準(zhǔn)輸入數(shù)據(jù)所包含的多種空間尺度數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)評(píng),

可根據(jù)算法適用的空間尺度量級(jí)表征算法的空間尺度適用性,方法見(jiàn)附錄A.6。

d)時(shí)間尺度適用性測(cè)算

令算法基于代表某一時(shí)間尺度的標(biāo)準(zhǔn)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn),以輸出的產(chǎn)品滿足遙感產(chǎn)品精度要

求,作為算法適用于當(dāng)前時(shí)間尺度的判斷標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)標(biāo)準(zhǔn)輸入數(shù)據(jù)所包含的多種時(shí)間尺度數(shù)據(jù)(不同時(shí)間

分辨率、不同年份、季節(jié)或月份)進(jìn)行測(cè)評(píng),可根據(jù)算法適用的時(shí)間尺度量級(jí)表征算法的時(shí)間尺度適用

性,方法見(jiàn)附錄A.7。

e)數(shù)據(jù)源類型適用性測(cè)算

令算法基于某一類型遙感數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn),以輸出的產(chǎn)品滿足遙感產(chǎn)品精度要

求,作為表明算法適用于當(dāng)前類型遙感數(shù)據(jù)源的判斷標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)標(biāo)準(zhǔn)輸入數(shù)據(jù)所包含的多種類型的遙感數(shù)

據(jù)源(不同衛(wèi)星、不同傳感器、不同數(shù)據(jù)屬性,按《衛(wèi)星對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)產(chǎn)品分類分級(jí)規(guī)則》(GB/T32453-

2015)的規(guī)定進(jìn)行測(cè)評(píng),可根據(jù)算法適用的數(shù)據(jù)源種類表征算法的數(shù)據(jù)源類型適用性,方法見(jiàn)附錄A.8。

針對(duì)特定數(shù)據(jù)源開發(fā)的產(chǎn)品算法,數(shù)據(jù)源類型適用性可根據(jù)算法說(shuō)明直接確定。

f)輔助數(shù)據(jù)依賴性測(cè)算

以算法輸入的輔助數(shù)據(jù)及先驗(yàn)知識(shí)信息的種類和必要性表征算法的輔助數(shù)據(jù)依賴性,方法見(jiàn)附錄

A.9。針對(duì)必須依賴某類輔助數(shù)據(jù)的產(chǎn)品算法,輔助數(shù)據(jù)依賴性可根據(jù)算法說(shuō)明直接確定。

5.3算法效率指標(biāo)測(cè)算

a)時(shí)間效率測(cè)算

算法執(zhí)行時(shí)啟動(dòng)系統(tǒng)計(jì)時(shí),運(yùn)行結(jié)束后統(tǒng)計(jì)算法生產(chǎn)單位數(shù)據(jù)量的遙感產(chǎn)品所用的運(yùn)算時(shí)間,方法

見(jiàn)附錄A.10;

b)空間效率測(cè)算

算法執(zhí)行時(shí)啟動(dòng)系統(tǒng)監(jiān)控,運(yùn)行結(jié)束后統(tǒng)計(jì)算法生產(chǎn)單位數(shù)據(jù)量的遙感產(chǎn)品過(guò)程中所占用的最大

存儲(chǔ)空間資源(內(nèi)存、硬盤空間),方法見(jiàn)附錄A.11。

5.4算法魯棒性指標(biāo)測(cè)算

a)容錯(cuò)性測(cè)算

以包含一定量噪聲的標(biāo)準(zhǔn)輸入數(shù)據(jù)作為算法輸入,以輸出的產(chǎn)品滿足遙感產(chǎn)品精度要求,作為算法

對(duì)當(dāng)前輸入數(shù)據(jù)噪聲具有容錯(cuò)性的判斷標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)添加不同量級(jí)噪聲的標(biāo)準(zhǔn)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)評(píng),可根據(jù)算

法適用的輸入數(shù)據(jù)噪聲量級(jí)表征算法的容錯(cuò)性,方法見(jiàn)附錄A.12。

b)效率穩(wěn)定性測(cè)算

4

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在給定的運(yùn)算環(huán)境下,每次以不同數(shù)據(jù)量的標(biāo)準(zhǔn)輸入數(shù)據(jù)作為算法輸入,可根據(jù)每次輸出單位數(shù)據(jù)

量的、滿足遙感產(chǎn)品精度要求的產(chǎn)品所用時(shí)間的差異表征算法的效率穩(wěn)定性,方法見(jiàn)附錄A.13。

5

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附錄A

(資料性)

算法測(cè)評(píng)指標(biāo)的測(cè)算方法

A.1數(shù)值精度測(cè)評(píng)公式:

a)平均誤差meanerror

誤差的平均值??:

1

?=∑??(1)

???=1?

其中,n為樣本量;??為誤差值。

b)平均絕對(duì)誤差meanabsoluteerror

誤差絕對(duì)值的平均???:

1

??=∑?|?|(2)

???=1?

c)相對(duì)誤差relativeerror

誤差與相對(duì)真值或參考對(duì)象值(X')之比的百分?jǐn)?shù)RE:

?

??=?×100%(3)

??′

d)平均相對(duì)誤差meanrelativeerror

相對(duì)誤差的平均值???:

1

??=∑???(4)

???=1?

e)平均絕對(duì)相對(duì)誤差meanabsoluterelativeerror

相對(duì)誤差絕對(duì)值的平均????:

1

???=∑?|??|(5)

???=1?

f)均方根誤差rootmeansquareerror

誤差平方和的均值的平方根????:

1

???=√∑??2(6)

???=1?

g)相關(guān)系數(shù)correlationcoefficient

兩個(gè)隨機(jī)變量之間相互依賴性的度量,等于兩個(gè)變量間的協(xié)方差除以各自方差之積的平方根

r(?1,?2):

?

∑?=1(?1,?????1?)(?2,?????2?)

r(?1,?2)=

?2?2

√∑?=1(?1,?????1?)∑?=1(?2,?????2?)

(7)

其中,?1,?為變量?1第i次算法輸出結(jié)果,?2,?為變量?2第i次真實(shí)測(cè)量結(jié)果,??為變量的算術(shù)平均值。

A.2幾何精度測(cè)評(píng)公式:

a)高程中誤差公式為:

6

T/CARSAXXXXX—202X

1

?=√∑?(???)2(8)

??=1??

其中??為檢驗(yàn)點(diǎn)高程,??為DEM/DSM產(chǎn)品同名點(diǎn)高程,?為同名點(diǎn)數(shù)量。

b)高程平均誤差公式為:

1

?=∑?(???)(9)

???=1??

其中??為檢驗(yàn)點(diǎn)高程,??為DEM產(chǎn)品中同名點(diǎn)高程,n為同名點(diǎn)數(shù)量。

c)平面位置中誤差公式為:

1

?=√∑?(??2+??2)(10)

??1?=1??

其中???,???分別為同名點(diǎn)在平面上x,y方向的誤差,n為同名點(diǎn)數(shù)量。

A.3類別精度測(cè)評(píng)公式:

a)誤差矩陣(errormatrix)

分類精度評(píng)價(jià)的一種標(biāo)準(zhǔn)形式,是一個(gè)用于表示像元分類結(jié)果為某一類別與其真實(shí)類別的統(tǒng)計(jì)比

較矩陣,如下表所示:

表A.3.1誤差矩陣表

實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分類結(jié)果類別

實(shí)測(cè)總和

類別12…i…k

1?11?21…??1…??1?+1

2?12?22…??2…??2?+2

……

j?1??2?…???…????+?

……

k?1??2?…???…????+?

分類總和?1+?2+…??+…??+?

k代表類別的數(shù)量,?為樣本總數(shù),???表示分類結(jié)果為第i類而實(shí)際類別(參考類別)為第j類

的樣本數(shù)目,??+為分類結(jié)果為第i類的樣本數(shù),?+?為實(shí)際類別為第j類的樣本數(shù)。

b)總體分類精度(overallaccuracy,OA)

表示對(duì)每一個(gè)隨機(jī)樣本,所分類的結(jié)果與真實(shí)類別相一致的概率,公式如下:

1

?=∑??(11)

???=1??

c)Kappa系數(shù)(Kappacoefficient)

測(cè)定兩結(jié)果之間的吻合度與精度的指標(biāo),符號(hào)為????,公式如下:

??

?∑??????∑(???+?+??)

?=??=1??=1

???2?

??∑??=1(???+?+??)

(12)

7

T/CARSAXXXXX—202X

d)漏檢率(漏分誤差,omissionerror)

測(cè)定真實(shí)類別為i而分為其它類別的概率,第i類的漏檢率用OE?表示,公式如下:

?+????????

OE?=

?+??

(13)

e)誤檢率(錯(cuò)分誤差,commissionerror)

測(cè)定分類結(jié)果為第j類,而真實(shí)類別為其它類的概率,第j類的誤檢率用CE?表示,公式如下:

??+????

CE?=(14)

??+

A.4地表類型適用性測(cè)算公式:

1

A=∑??(15)

???=1?

其中,A?為算法的地表類型適用性值,值越大表明算法地表類型適用性越強(qiáng)。?為測(cè)評(píng)的地表類型

總數(shù),地表類型劃分標(biāo)準(zhǔn)按《地圖學(xué)術(shù)語(yǔ)》(GB/T16820-2009)的規(guī)定,??表示算法對(duì)第i種地表類型

的適用性判斷,如下表所示:

地表類型林地草地水體…山地合計(jì)

適用性?1?2?3?????

??的取值方法如下:

1算法適用當(dāng)前地表類型

??={

0算法不適用當(dāng)前地表類型

算法適用是指在給定的測(cè)評(píng)條件下,算法可在規(guī)定時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)出滿足要求的遙感產(chǎn)品;反之,算法

不適用是指在給定的測(cè)評(píng)條件下,算法無(wú)法在規(guī)定時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)出滿足要求的遙感產(chǎn)品。滿足要求的遙感

產(chǎn)品是指參照不同遙感產(chǎn)品確定的精度標(biāo)準(zhǔn),達(dá)到該精度標(biāo)準(zhǔn)即為滿足要求。

A.5地形特征適用性測(cè)算公式:

1

A=∑??(16)

???=1?

其中,A?為算法的地形特征適用性值,值越大表明算法地形特征適用性越強(qiáng)。?為測(cè)評(píng)的地形特征

總類別數(shù),地形特征劃分標(biāo)準(zhǔn)按《地圖學(xué)術(shù)語(yǔ)》(GB/T16820-2009)的規(guī)定,??表示算法對(duì)第i種地形

特征的適用性判斷,如下表所示:

地形特征

平原丘陵山地盆地…高原合計(jì)

類型

適用性?1?2?3?4?????

??的取值方法如下:

1算法適用當(dāng)前地形特征

??={

0算法不適用當(dāng)前地形特征

A.6空間尺度適用性測(cè)算公式:

1

A=∑??(17)

???????=1?

8

T/CARSAXXXXX—202X

其中,A?????為算法的空間尺度適用性值,值越大表明算法空間尺度適用性越強(qiáng)。?為測(cè)評(píng)的空間

尺度級(jí)別數(shù),??表示算法對(duì)第i級(jí)空間尺度的適用性判斷,如下表所示:

空間尺

>1km250m~1km100m~250m30m~100m10m~30m2m~10m0.5m~1m<0.5m合計(jì)

適用性?1?2?3?4?5?6?7?8?

??的取值方法如下:

1算法適用當(dāng)前空間尺度

??={

0算法不適用當(dāng)前空間尺度

A.7時(shí)間尺度適用性測(cè)算公式:

1

A=∑??(18)

??????????=1?

其中,A????????為算法的時(shí)間尺度適用性值,值越大表明算法時(shí)間尺度適用性越強(qiáng)。?為測(cè)評(píng)的時(shí)

間尺度標(biāo)準(zhǔn)數(shù),??表示算法對(duì)第i級(jí)時(shí)間尺度的適用性判斷,如下表所示:

空間尺度10年1年季月16天旬7~8天3天1天1小時(shí)30分鐘1分鐘

適用性?1?2?3?4?5?6?7?8?9?10?11?12

22:00~

6:00~14:00~

空間尺度上半年下半年春季夏季秋季冬季次日6:白天夜晚合計(jì)

14:0022:00

00

適用性?13?14?15?16?17?18?19?20?21?22?23?

??的取值方法如下:

1算法適用當(dāng)前時(shí)間尺度

??={

0算法不適用當(dāng)前時(shí)間尺度

A.8數(shù)據(jù)源類型適用性測(cè)算公式:

1

A=∑??(19)

??????=1?

其中,A????為算法的數(shù)據(jù)源類型適用性值,值越大表明算法數(shù)據(jù)源類型適用性越強(qiáng)。?為測(cè)評(píng)的數(shù)

據(jù)源類型總數(shù),??表示算法對(duì)第i類數(shù)據(jù)源的適用性判斷,如下表所示:

大類光學(xué)數(shù)據(jù)產(chǎn)品微波數(shù)據(jù)產(chǎn)品其他

合計(jì)

中類全色多光譜高光譜紫外熱紅外激光雷達(dá)主動(dòng)微波被動(dòng)微波其他

適用性?1?2?3?4?5?6?7?8?9?

??的取值方法如下:

1算法適用當(dāng)前數(shù)據(jù)源類型

??={

0算法不適用當(dāng)前數(shù)據(jù)源類型

A.9輔助數(shù)據(jù)依賴性測(cè)算公式:

1

A=∑??.?(20)

?????????2??=1??

9

T/CARSAXXXXX—202X

其中,A?????????為算法的輔助數(shù)據(jù)依賴性值,值越大表明算法對(duì)輔助數(shù)據(jù)依賴度越高。?為測(cè)評(píng)的

輔助數(shù)據(jù)和先驗(yàn)知識(shí)信息類型總數(shù),??表示算法對(duì)第i類輔助數(shù)據(jù)或先驗(yàn)信息的必要性判斷,??表示相應(yīng)

數(shù)據(jù)或信息的權(quán)重,如下表所示:

輔助數(shù)據(jù)輔助數(shù)據(jù)1輔助數(shù)據(jù)2…輔助數(shù)據(jù)i

必要性指標(biāo)?1?2…??

權(quán)重?1?2…??

先驗(yàn)信息先驗(yàn)信息i+1先驗(yàn)信息i+2…先驗(yàn)信息N

必要性指標(biāo)??+1??+2…??

權(quán)重??+1??+2…??

??的取值方法如下:

2算法必要輔助數(shù)據(jù)或先驗(yàn)信息

??={

1算法次要輔助數(shù)據(jù)或先驗(yàn)信息

??可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定,也可用第i類輔助數(shù)據(jù)或先驗(yàn)信息的獲取成本或數(shù)據(jù)量(單位:kb)作為權(quán)重。

A.10時(shí)間效率測(cè)算公式:

?

?=??????(21)

?????

其中,?????為算法的時(shí)間效率值,值越大表明算法的時(shí)間效率越高。???????為輸出產(chǎn)品的總數(shù)據(jù)

量,?為從算法運(yùn)行到輸出產(chǎn)品所需總時(shí)間。

A.11空間效率測(cè)算公式:

???????

????????=(22)

?1·????+?2·?????

其中,????????為算法的空間效率值,值越大表明算法的空間效率越高。???????為輸出產(chǎn)品的總數(shù)

據(jù)量,????和?????分別表示算法得到輸出產(chǎn)品的過(guò)程中所占用的最大內(nèi)存資源和磁盤存儲(chǔ)資源,?1、

?2分別表示內(nèi)存和磁盤資源的成本權(quán)重,可用單位容量的硬件成本作為權(quán)重。

A.12容錯(cuò)性測(cè)算方法及公式

以添加不同方差等級(jí)的正態(tài)分布噪聲的標(biāo)準(zhǔn)輸入數(shù)據(jù)作為輸入,以輸出的產(chǎn)品滿足遙感產(chǎn)品精度

要求,作為算法對(duì)當(dāng)前輸入數(shù)據(jù)噪聲具有容錯(cuò)性的判斷標(biāo)準(zhǔn)。以算法滿足上述標(biāo)準(zhǔn)所能容納的最大噪聲

等級(jí)表征算法的容錯(cuò)性。

假定算法的標(biāo)準(zhǔn)輸入數(shù)據(jù)為?,令?,δ分別表示?的均值和標(biāo)準(zhǔn)差,加入符合標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的隨機(jī)

噪聲ε(0,?2),即隨機(jī)噪聲ε的均值為0,標(biāo)準(zhǔn)差為?,得到的輸入標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)為?′=?+ε(0,?2);同理,加

2′

入均值為0,標(biāo)準(zhǔn)差為???的標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的隨機(jī)噪聲ε(0,(???)),得到的輸入標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)為?=?+

22

ε(0,???),其中,??的理論取值范圍可以為[0,+∞)。

容錯(cuò)性測(cè)算公式如下:

A?????=max{?????}(23)

其中,A?????為算法的容錯(cuò)性指標(biāo)值,值越大表明算法容錯(cuò)性越強(qiáng)。max{}為最大值運(yùn)算符,??表示

算法的噪聲系數(shù),??表示算法的容錯(cuò)性判斷指標(biāo)。令?為測(cè)試的噪聲水平,例如,取?=8時(shí),如下表所

示:

10

T/CARSAXXXXX—202X

噪聲水平1234i?=8合計(jì)

噪聲標(biāo)準(zhǔn)差?1??2?

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