8. Класифікація інформації

Однією із проблем, що виникає під час проведення географічних, екологічних, економічних та інших досліджень за допомогою ГІС, є проблема класифікації певної інформації.

Класифікація – логічна операція, яка полягає в поділі всієї досліджуваної множини предметів за виявленими подібностям на окремі групи або підпорядковані множини, які називаються класами.

Вихідною інформацією для методів класифікації є багатовимірні дані, що описують досліджувані складні об’єкти, які знаходяться в атрибутивному багатовимірному просторі ознак. Інформація про ознаки об’єктів та зв’язки

між ними знаходиться у таблицях вигляду "об’єкт – ознака" та "об’єкт –об’єкт" відповідно.

Метою класифікації є розбиття множини об’єктів на деяку (як попередньо задану, так і не задану) кількість класів таким чином, щоб об’єкти одного класу були максимально подібними за обраними ознаками, а об’єкти різних класів – максимально відрізнялись.

Поділ певних предметів (об’єктів) на взаємопов’язані класи здійснюється за найбільш істотними ознаками, притаманними предметам (об’єктам) цього виду, які відрізняють їх від предметів (об’єктів) іншого виду. При цьому кожний клас займає в утвореній системі певне постійне місце і, в свою чергу, поділяється на підкласи. Проте такий розподіл має відносний характер, оскільки багато об’єктів, завдяки своїй складності, не можуть бути зараховані лише до якогось одного класу. Все залежить від того, на основі чого проводиться класифікація.

Одні й ті ж предмети можна класифікувати по-різному, залежно від того, яка ознака покладена в основу класифікації.

Класи в ГІС об’єднують об’єкти зі схожими значеннями, надаючи їм однаковий символ на карті.

Класифікація об’єктів – це процедура групування на якісному рівні, спрямована на виділення однорідних властивостей.

Всі задачі класифікації підрозділяються на два типи. До задач класифікації першого типу відносяться ті, в яких певну множину вимірів потрібно розділити на стійкі групи. Ці задачі називаються задачами класифікації без

вчителя, кластеризації, таксономії, типізації.

Задачі класифікації другого типу характеризуються тим, що вихідні дані вже заздалегідь були розгруповані, потрібно оцінити їх та інформативність щодо сукупності відомих еталонів. Такі процедури називають також розпізнаванням образів, навчанням з учителем.

Під час проведення автоматичної класифікації просторових даних наявність навчальних вибірок чи повністю визначених законів розподілу зустрічається вкрай рідко. Тому найбільшого розповсюдження в ГІС набули методи розділення суміші розподілів та методи класифікації без навчання.

9. Побудова тематичних карт на основі аналізу та обробки атрибутивних даних

Тематичне картографування в ГІС має на меті виявити закономірності просторового розподілу атрибутивних (тематичних) ознак об’єктів. При створенні різноманітних карт, картосхем, картодіаграм використовується не метрична, а топологічна модель території (сусідство, зчленування, форма, характер розподілу таксонів за градаціями тематичної ознаки). На практиці при створенні тематичних карт доволі часто використовуються дані дистанційного зондування Землі (ДЗЗ), а тематичне картографування виконується безпосередньо після класифікації (дешифрування) зображення.

Групи пікселів кожного класу перетворюються на векторні примітиви, які максимально повно доповнюються відповідною атрибутивною інформацією.

Залежно від мети картографування одержані шари векторних об’єктів можуть бути подані у вигляді окремих тематичних карт – рослинності, ґрунтів, ландшафтів, порушення території, прояву екзогенних процесів тощо. Тематична карта реалізує поставлену мету у вигляді певної моделі, створеної на основі аналізу ознак реальних об’єктів (дешифрування космічних знімків). Як приклад на рис. 2.8–2.10 подано тематичні карти, створені шляхом інтеграції технологій ДЗЗ і ГІС.

Вихідний космічний знімок і тематична карта ерозійних процесів, що отримана на його основі