การตรวจสอบความถูกต้องเชิงตำแหน่ง Positioning Accuracy

โพสต์นี้เน้นถึงเรื่อง Positional accuracy standard ซึ่งยึดตามแนวทางของ  ASPRS ซึ่งย่อมาจาก American Society for Photogrammetry and Remote Sensing

ต้องย้อนไปถึง standard ที่ประกาศใช้ในปี 1990 นะครับ คือ ASPRS  Accuracy Standards for Large-Scale Maps ซึ่งตอนนี้ GISTDA, FGDS รวมถึงหน่วยงานต่างๆ ในประเทศไทยหลายหน่วยงานที่เกี่ยวข้องน่าจะยึดตาม ASPRS นี้อยู่ แต่จริงๆ แล้วตอนนี้ ASPRS ได้ ประกาศใช้ standard version ใหม่เรียบร้อยแล้ว คือชื่อ ASPRS Positional Accuracy Standards for Digital Geospatial Data Edition 1, Version 1 – November 2014

กล่าวถึงแนวทางทางของ ASPRS 1990 ก่อนนะครับ ในการปรับแก้ภาพดาวเทียมหรือรูปถ่ายทางอากาศเพื่อนำมาใช้งาน หลีกเลี่ยงไม่พ้นกับการถูกถามว่า ความผิดพลาดเชิงตำแหน่งเท่าไหร่ และสามารถนำไปใช้ผลิตแผนที่ที่มาตราส่วนเท่าไหร่ได้ ซึ่ง ASPRS ได้บอกวิธีการคำนวณไว้คือ ให้หา RMSEx , RMSEy และ RMSEr  จากสูตร ดังนี้

1

2

ดูจากสูตรคงจะงงเป็นแน่แท้ ผมเลยเอาตัวอย่างตาราง Excel วิธีการคำนวณมาให้ดูด้วย

3

โดยจุดที่นำมาตรวจสอบหรือที่เรียกว่า Check point นี้จะต้องเป็นคนละจุดกับจุดที่เป็น GCP ซึ่งนำมาใช้ปรับแก้ภาพนะครับ ในตารางจากรูปพิมพ์เป็น GCP แต่ขอให้คิดว่าเป็น CP ละกัน และวิธีการคำนวณทางดิ่งก็คล้ายๆ กัน แต่ไม่ขอเขียนถึงก่อนนะครับ (อย่าไปดูข้ามๆ ไปก่อน) ครั้งนี้พูดถึงเรื่องทางราบอย่างเดียว ซึ่งมีแนวทางที่ใช้กำหนดจุด CP ดังนี้คือ

  1. ต้องเป็นจุดที่สามารถมองเห็นได้ชัดเจนบนภาพนะครับ สามารถที่จะกำหนดจุดในภาพได้ เช่น มุมจุดตัดถนน รอยต่อระหว่างถนนคอนกรีตกับยางมะตอย   เส้นจราจร  ขอบสนามฟุตบอล เป็นต้น
  2. จำนวนจุดที่ใช้ไม่น้อยกว่า 20 จุดให้กระจายทั่วทั้งภาพโดยให้แบ่งภาพเป็น 4 ส่วน โดยในแต่ละ ส่วนจะต้องมีจุดไม่น้อยกว่า 20 %  ความห่างของจุดสำรวจให้ใช้ระยะ 1 ใน 10 ส่วนของเส้นทะแยงมุมภาพ ดังรูป4จากตาราง excel  เมื่อคำนวณค่า RMSEr ออกมาได้แล้ว วิธีการคำนวณ accuracy ที่ 95% หรือที่เค้าเรียกกันว่า CE95  ให้ใช้ค่า RMSEr x 1.7308   (NSSDA: National Standard for Spatial Data Accuracy)ส่วน CE90  ก็ให้เอา ค่า RMSEr x 1.5175  (NMAS: National Map Accuracy Standard)

    เมื่อได้ค่าเหล่านี้เรียบร้อยแล้วก็เอามาใส่รายงานเวลาใครถาม ก็ตอบได้ว่าภาพที่เราทำมาน่าเชื่อถือเพียงใด สรุปนะครับ

    CE95  = 1.7308 x RMSEr

    CE90 = 1.5175 x RMSEr

    หลายคนมักจะสับสนเวลาที่ถามค่า Accuracy เท่าไหร่ หรือแม้ว่าอาจารย์ที่สอนในมหาวิทยาลัยก็ตามรับรองว่ามีแน่นอน มักจะเอาค่า rmse ที่ได้จากการคำนวณตอนที่สร้าง block คำนวณ หรือ ตอนปรับแก้ภาพวางจุด GCP ซึ่งเรามักจะพูดถึงค่านี้ ทำให้ค่าออกมาไม่เกิน 1 pixel แล้วก็เอามาบอกว่ามีความผิดพลาดเชิงตำแหน่งของภาพเท่าที่คำนวณได้เท่านั้นเท่านี้ จริงๆ แล้วต้องเอามาเทียบกับ Check point นะครับ

    ส่วนถ้ามีใครถามว่าภาพนั้นสามารถเอาไปใช้ทำมาตราส่วนได้ที่เท่าไหร่ ก็ตอบไปเกือบจะทันที่ว่า

    map scale factor   (MSF)   = RMSEr x 40

    Scale = 1 : MSF

    เช่น คำนวณค่า RMSEr = 0.8 ม. หรือ 80 ซม.   ,  MSF = 80 x 40  = 3,200

    (อย่าลืมเปลี่ยนหน่วยเป็น เซนติเมตร  แม้ว่าตอนคำนวณ RMSEr ใช้หน่วยเป็นเมตร)

    ดังนั้น มาตราส่วนที่สามารถทำแผนที่ได้คือ 1 : 3,200 คลาส 1

    จบแล้วสำหรับวิธีการตรวจสอบความถูกต้องเชิงตำแหน่งของภาพข้อมูลดาวเทียมหรือรูปถ่ายทางอากาศตามวิธีการของ APSPRS 1990

2 thoughts on “การตรวจสอบความถูกต้องเชิงตำแหน่ง Positioning Accuracy

  1. Polpreecha Chidburee

    ขอบคุณครับสำหรับการนำเสนอบทความนี้
    ผมขอเสนอแนะและชี้แจงข้อสงสัยบางประการนะครับ

    ความผิดพลาดเชิงตำแหน่ง น่าจะเปลี่ยนเป็นความคาดเคลื่อนทางตำแหน่ง (Error) มากกว่านะครับ เพราะความผิดพลาด (Mistake) เป็นสิ่งที่ควรพึ่งกระทำและตรวจหาก่อนเป็นอันดับแรก ต้องทำการกำจัดออกก่อนทดสอบทางสถิติครับ

    ส่วนประเด็นที่น่าจะเพิ่มเติมอีกอย่าง คือ จากตัวอย่างที่ให้ไว้ค่อนข้างน้อยเกินไป (GCP 5 จุด) เมื่อต้องนำมาใช้กับการทดสอบทางสถิติและต้องการบอกค่าความคาดเคลื่อนที่ระดับความเชื่อมั่น 90% และ 95% ครับ

  2. Worawit Akkanipat

    ขอบคุณมากครับ สำหรับคำเสนอแนะ ผมอาจจะใช้คำผิดพลาดไปครับ ส่วนเรื่องจำนวนจุดที่ใช้คำนวณ ASPRS ให้ใช้อย่างน้อยสุดคือ 20 จุดครับ ส่วน 5 จุด ผมแสดงให้ดูวิธีคิดอย่างเดียวครับ

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *