Echantillonnage spatial basé sur le krigeage pour la reconstruction de carte d’occurrence - INRAE - Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement Accéder directement au contenu
Communication Dans Un Congrès Année : 2010

Echantillonnage spatial basé sur le krigeage pour la reconstruction de carte d’occurrence

Résumé

The control of spatial processes often requires to build an occurrence map of this process. This map is in general built from a spatial sampling of the study zone, since an exhaustive exploration of the area is too costly. Moreover, observations of the process to map can also be noisy. When the variables to map have a continuous domain, geostatistical tools can be used for spatial sampling design. Here, within this methodological framework, we study the same problem of sample choice but for building occurrence maps (finite variable domains). More precisely, we develop a method based on kriging for the definition of the value of a sample and then we define the sample choice as an optimisation problem. We consider two types of sampling problems : static and adaptive. In both cases, since exact resolution is out of reach, we propose approximate solution methods. Exact and approximate methods are defined for any binary map distribution, provided that it is stationary of order 2. An anaysis on data simulated from a boolean model shows low error rates in the map reconstruction. Furthermore, the analysis reveals that the adaptive sampling method, which takes previous sampling steps results into account in order to choose the next sample, outperforms the static sampling method.
Le contrôle ou la gestion d’un phénomène spatial repose souvent sur l’établissement d’une carte d’occurrence du phénomène. Celle-ci doit être construite à partir d’un échantillonnage spatial de la zone d’étude, une exploration exhaustive étant trop coûteuse. De plus, le phénomène pouvant être difficile à observer, les données d’observation sont souvent bruitées. Dans le cas de variables à valeurs continues, la géostatistique fournit des outils pour le choix d’un échantillon. Ici, en restant dans ce cadre méthodologique, nous étudions le même problème de choix d’un échantillon mais afin de reconstruire une carte d’occurrence (variables binaires). A partir de la méthode du krigeage, nous définissons la valeur d’un échantillon, puis nous exprimons le problème de choix d’un échantillon comme un problème d’optimisation. Nous considérons deux types d’échantillonnage : statique ou adaptatif. Dans les deux cas, la résolution de ce problème étant trop complexe, nous proposons des méthodes de résolution approchée. Les méthodes exactes et approchées sont définies pour toute distribution de cartes binaires, stationnaire d’ordre 2. Une analyse sur données simulées dans le cas d’un modèle booléen montre que les taux d’erreur de reconstruction sont très raisonnables. De plus, elle montre que le gain obtenu avec la stratégie adaptative, qui intégre les observations recueillies aux étapes d’échantillonnage intermédiaires pour sélectionner l’échantillon suivant, est significatif.
Fichier non déposé

Dates et versions

hal-02755228 , version 1 (03-06-2020)

Identifiants

  • HAL Id : hal-02755228 , version 1
  • PRODINRA : 262089

Citer

Mathieu Bonneau, Nathalie Dubois Peyrard Peyrard, Régis Sabbadin. Echantillonnage spatial basé sur le krigeage pour la reconstruction de carte d’occurrence. 17. Congrès francophone AFRIF-AFIA : Reconnaissance des Formes et Intelligence Artificielle. RFIA 2010., Jan 2010, Caen, France. 8 p. ⟨hal-02755228⟩
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