Раздел: Документация
0 ... 15 16 17 18 19 20 21 ... 36 по В первом случае в качестве базы прогнозирования используется прошлый опыт, который пролонгируется на будущее. Во втором случае строится прогнозная модель, характеризующая зависимость изучаемого параметра от ряда факторов, на него влияющих. Она связывает условия, которые, как ожидается, будут иметь место, и характер их влияния на изучаемый параметр. Каждый из методов прогнозирования обладает определенными достоинствами и недостатками. Эвристическое прогнозирование включает экспертное и прогнозирование по аналогии. Экспертному прогнозированию, которое поддерживается в геоинформатике не только статистикой, но и набором карт или визуальных моделей предшествуют математические методы прогнозирования. Следует отметить, что экспертному методу присущи значительные погрешности, а интуиция и опыт эксперта должны в возможно большей степени проверяться с помощью доступных фактов и знаний. Прогнозирование по аналогии (метод прецедентов) корректно только тогда, когда установлена, доказана аналогия между объектами управления и аналогами. Этот метод нельзя использовать при прогнозировании явлений, не имеющих аналогов. Примером прогнозирования по аналогии (метод моделей) могут служить методы распознавания образов. Методы распознавания образов широко используют в геоинформационных технологиях при обработке фотограмметрической информации и данных дистанционного зондирования Земли. Существует несколько типов задач распознавания образов, важнейшими из которых являются три их типа: обучение распознаванию образов; задача минимизации описания объекта, ui задача таксономии. В первой задаче по некоторому набору признаков с помощью выбранного решающего правила определяют принадлежность объектов к определенному классу. При этом используют некоторое количество эталонных объектов, образующих так называемые обучающие выборки или библиотеки эталонов (сигнатуры), для которых указываются классы, содержащие эти объекты. При анализе признаков, для каждого объекта вырабатываются критерии, называемые решающими правилами, которые позволяют определить принадлежность каждого нового объекта тому или иному классу с ошибкой, не превышающей заранее заданную. Таким образом, при наличии обучающей выборки строится такое решающее правило, которое позволяет реализовать прогноз о принадлежности объектов определенным классам или определенным интервалам значений своих параметров при появлении новой информации об этих объектах. При решении второй задачи из совокупности признаков, характеризующих каждый рассматриваемый объект, выбирают наиболее информативные. Она формулируется следующим образом: необходимо построить такое пространство признаков, чтобы размерность его была меньше размерности параметров исходных данных, а информативность (относительно анализируемого объекта) не изменилось. Третья задача заключается в том, чтобы из некоторого множества объектов выделить с помощью заданного правила классы однородных одинаковых объектов. 7.2.4. Верификация прогноза и выбор метода прогнозирования Получение прогнозных оценок должно быть подвергнуто верификации для их надежности. Цель верификации прогноза - оценка его функциональной полноты, точности и достоверности. Применяют разные видыТверификации. Прямая верификация прогноза - верификация путем разработки того же прогноза другим методом. Косвенная верификация прогноза - верификация путем сопоставления его с прогнозом или данными полученными из других источников. Инверсная верификация - верификация прогноза путем проверки адекватности прогностической модели в ретроспективном периоде. Консеквентная верификация - верификация путем аналитического или логического выведения прогноза из ранее полученных прогнозов. Верификация оппонентом - верификация путем опровержения критических замечаний оппонента по прогнозу. Верификация экспертом - верификация сравнением прогноза с мнением эксперта. После выполнения и верификации прогноза необходимо оценить его качество. Для этой цели используют следующие показатели: Полнота прогноза - доля вариантов прогноза из множества возможных и(или) доля функций объекта прогнозирования, рассмотренных а процессе прогнозирования. Точность прогноза - оценка доверительного интервала прогноза для заданной доверительной вероятности. Достоверность прогноза - оценка доверительной вероятности осуществления прогноза для заданной точности (доверительного интервала). Ошибки прогноза - апостериорная величина отклонения прогноза от действительного состояния объекта. Источник ошибки прогноза - фактор, могущий привести к появлению ошибки прогноза. При выборе метода прогнозирования следует учесть для какого типа управления предполагается использовать прогноз. Это объясняется тем, что различные типы управления предъявляют различные требования к виду результатов и точности прогнозирования. Текущее управление. При таком управлении предполагается, что последствия управляющего воздействия будут аналогичны ранее наблюдавшимся при управлении другими объектами. В таких случаях используют прогнозирование по аналогии (прецедент или модель). Системное управление предполагает необходимость анализа множества элементов объекта и среды, а также связей между ними. При таком типе управления чаще всего используют экспертное, функционально-логическое, структурное прогнозирование. Ситуационное управление предполагает необходимость в прогнозе последствий принимаемых решений. Результат такого прогноза может носить качественный (хуже, лучше или предпочтительно, недопустимо и т.д.) или количественный характер. Поэтому такой тип управления чаще должен использовать экспертное, функционально-логическое, структурное или математическое прогнозирование. 8. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ОСНОВА КАРТ ГИС Математическая основа является одним из фундаментальных понятий геоинформатики и ГИС. Наличие математической основы карт ГИС является принципиальным отличием ГИС от САПР и других информационных систем. Именно математическая основа (МО) дает возможность интеграции различных данных, как на глобальном (общеземном), так и на других уровнях. Технологически МО является теоретической базой построения цифровых моделей и базовых карт геоинформационных систем (ГИС), обеспечивает взаимооднозначное и топологическое соответствие пространственных объектов и явлении природы и общества и их изображения на картах Её разработка, выбор и использование зиждется на принятой в данной стране геодезических системах координат и высот, обшей теории картографических проекций, теории классов и отдельных вариантов проекции, а также других её элементов-главных масштабов, компоновок и разграфок карт. При создании карт ГИС необходимо, чтобы исходные картографические материалы были приведены в геодезическую систему координат и картографическую проекцию базовой карты, принятые для карт данной ГИС, ее математическая основа обеспечивала бы оптимальные условия решения задач ГИС по картам. Кратко рассмотрим её основные положения. 8.1. ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ КООРДИНАТ И ВЫСОТ Физическая поверхность Земли, как и других небесных тел, имеет сложную форму. Её изучение является первоосновой для многих наук, в том числе математической картографии. При этом используется понятие о поверхности геоида, которое ввел в 1873 году немецкий физик Листинг. В настоящее время под поверхностью геоида понимают уровенную поверхность, проходящую через точку начала отсчета высот. Уровенной поверхностью называется поверхность, ортогональная к отвесным линиям, по которым в каждой точке поверхности данного небесного тела направлен вектор силы тяжести. Строгое определение геоида связано со знанием строения земной коры. М. С. Молоденский предложил вместо геоида определять поверхность квазигеоида, которую можно строго определить без привлечения различных гипотез о строении земной коры и которая совпадает с поверхностью геоида на морях и океанах и отступает от неё до 2 метров на континентальной части Земли. В геодезии измерения, выполненные на физической поверхности, переносят на математическую, наиболее близкую к физической, которая может быть описана соответствующими уравнениями. В этой связи изучают и используют общеземной эллипсоид и референц-эллипсоиды. Эллипсоид вращения, плоскость экватора и центр которого совпадает с плоскостью экватора и центром масс Земли и наилучшим образом аппроксимирует поверхность геоида (квазигеоида) в планетарном масштабе, называется общеземным эллипсоидом. Эллипсоид, на поверхность которого отображаются материалы астроно-мо-геодезических работ и топографических съемок, и который наиболее полно соответствует поверхности геоида на соответствующие территории Земли, называется референц-эллипсоидом. Эти поверхности называются так же поверхностями относимости. В разных странах приняты свои референц-эллипсоиды, различающиеся своими параметрами. В математической картографии, чтобы отобразить на плоскости физическую поверхность Земли и других реальных поверхностей, необходимо от этих поверхностей перейти к математическим. В качестве таких поверхно- 0 ... 15 16 17 18 19 20 21 ... 36
|
