15.6. Розпізнавання графічних образів
Графічний образ на карті або знімку - це рисунок, візерунок або модель. Розпізнавання образів означає впізнавання, розпізнання саме графічних рисунків, візерунків на геозображеннях.
Багаторічний досвід використання карт, знімків та інших геозображень свідчить про те, що графічні образи - основне джерело інформації.
Використання карт, дешифрування знімків, аналіз екранних зображень - це завжди розпізнавання і аналіз графічних образів, їхнє вимірювання, перетворення, співставлення і т.п.
На рис. 15.1 досить обмеженими графічними засобами дані зображення трьох міст. Образотворчі засоби однакові, але графічні образи різні. Читач легко відрізнить радіально-концентричне планування міста з яскраво вираженим старим центром, кільцевими магістралями і великими новими окраїнами від прямокутних упорядкованих кварталів нового міста, зведеного за єдиним планом, і від характерної вузької і протяжної смуги іншого, розташованого на березі найбільшої ріки і всім своїм виглядом пов'язаного з нею.
Графічні образи, просторові структури, конфігурації міст на наведеному рисунку надзвичайно інформативні. У них відображені географічне положення, рельєф місцевості і ландшафт, історія розвитку міст, їхні функціональні типи, вони містять сховану інформацію про умови життя в містах і особливостях міського середовища. Все це досвідчений дослідник визначить, аналізуючи графічні образи і асоціативно залучаючи весь арсенал своїх історико-географічних пізнань. Самі графічні образи наштовхують його на це, вони характерні, розпізнавані і саме тому високо інформативні.
Рис. 15.1. Графічні образи міст.
Фахівці в області наук про Землю часто навмисно схематизують геозображення, прагнучи одержати простий і чіткий графічний образ, що виявляє просторову структуру досліджуваного об'єкта, щоб таким шляхом краще зрозуміти його генезис. Типовим прикладом є дослідження геофізичних полів. Як правило для розуміння будови земної кори важливі не стільки абсолютні значення геофізичних аномалій, скільки їхні характерні конфігурації. Вони є діагностичною ознакою, що вказує на генезис або етап розвитку тієї або іншої області на земній кулі.
Інформація, яку дає будь-яке геозображення, є результатом сприйняття і аналізу графічних образів. Їхнє розпізнавання завжди зводиться до встановлення відповідності між конкретними об'єктами і елементами деякого признакового простору, що характеризує весь клас об'єктів. В загальній теорії розпізнавання образів мова йде про систему вирішальних правил, які дозволяють на основі деякого апріорного набору ознак (номінальних, метричних, імовірнісних, структурно-топологічних і ін.) віднести даний графічний образ до того або іншого класу (еталону).
У картографії і дистанційному зондуванні накопичений чималий досвід розпізнавання і дешифрування геозображень. При цьому завжди спочатку потрібно визначити параметри образів, обрати підстави для їхньої класифікації, а потім вибрати найбільш інформативні ознаки. Далі необхідно звернутися до систем вирішальних правил, які дозволяють віднести кожен досліджуваний образ до того або іншого класу. Звичайно досвідчений дослідник більш-менш успішно справляється із завданнями такого роду.
В перспективі автоматизоване розпізнавання графічних образів на геозображеннях повинне опиратися на:
каталоги (банки) характерних і чітко помітних еталонів графічних образів природних і соціально-економічних явищ;
формалізовані описи графічних образів, їхньої структури і ознак;
об'єктивні міри подібності-розходження графічних образів з еталонами і між собою (картометричні, морфометричні, фотометричні, ймовірносно-статистичні та ін.);
вирішальні правила інтерактивної (людино-машинної) класифікації графічних образів.