bul 2004 
ASSESSING THE POSITIONAL AND THEMATIC ACCURACY OF REMOTELY SENSED DATA 
C. A. O. Vieira* *, P. M. Mather?, P. Aplin® 
* Departamento de Engenharia Civil, Universidade Federal de Vicosa, Vicosa, MG, 36570-000, Brazil. 
carlos.vieira@ufv.br 
" School of Geography, The University of Nottingham, Nottingham, NG7 2RD, UK. 
(Paul.Mather, Paul. Aplin)@nottingham.ac.uk 
KEY WORDS: accuracy, reliability, estimation, representation, error 
ABSTRACT: 
Classification of remotely sensed imagery gives variable and often poor quality results. The causes and nature of these errors have 
been the subject of extensive research.. There are two different components of accuracy in the context of remote sensing: positional 
and thematic accuracy. Positional accuracy determines how closely the position of discrete objects shown on a rectified image (map) 
or in a spatial database agree with the true position on the ground, while thematic accuracy refers to the non-positional characteristic 
of a spatial data entity, the so-called attributes (which are derived from radiometric information). Quality control of cartographic 
products is usually accomplished by computing the discrepancy between well defined points present in one cartographic document 
with the corresponding points observed in the field, using a technique that guarantees sufficient accuracy for the analysis. In spatial 
databases generated from remotely sensed data, it is equally necessary the knowledge of discrepancies (errors). However, in some 
imagery where the number of control points is not sufficient, or where their spatial distribution is suboptimal, the use of generic 
features (such as roads, edges, polygons, etc) is an important alternative. The aim of this paper is to review standard methods for 
assessing the quality control of cartographic products in the context of remote sensing. A further aim is to present a methodology to 
assess the positional accuracy of spatial databases using generic features (and their spatial distribution) within the image in the 
validation phase, and also describe a methodology that specifically takes into account spatial pattern of errors of omission and 
commission, in order to present the user with an indication of the reliability of the pixel label assignments. Results show that 
considerable amount of research and development needs to be accomplished before the spatial characterisation of positional ant 
thematic accuracy associated with remote sensing can be adequately reported in standardised format and legends. Several techniques 
for the quality control of spatial databases using generic features are adapted to the context of remote sensing, however, one 
drawback for some of these approaches is the difficult to obtaining homologous points in both representations. Alternative 
techniques to overtake such limitations are also discussed. 
RÉSUMÉ: 
Normalement les images thématiques obtenus par classement des images de satélite presentent un petit niveau de qualité e une 
precision variable pour la méme scéne. La raison et nature de ces erreurs sont sujet de plusieurs recherches, avec l'objetife 
d'améliorer la qualité des produits obtenus par télédétections — images thématiques. Il y a deux composants d'exactitude dans le 
domain de télédétections: Précision thématique et précision de position. Précision de position determine quel est la proximité en face 
à la position relatif des objects representée dans une image qui étout corrigé, par relation à sa vrai position dans le terrain tandis que, 
précision thématique se rapporte à caractéristiques de non position c'est-à-dire aux attributes des images (qui sont derivés du 
classement d'images avec utilisation de sa radiométrique). Le contróle de qualité des produites cartographiques normalement est fait 
par l'evaluation des divergences entre points de coordonnées bien defini dans un document catographique et leurs correspondants 
observé dans le terrain, avec utilisation d'une tchecnique qu'assure la précision de l'analyse. Il est de méme importance la 
conaissance des divergences presentées sur base de donnés espaciaux obtenus des images d'orbite. Cependant, sur quelques images 
ou le nümero des points de contróle ne sont pas suffisants ou méme leur distribuition espatiale ne soit pas convenable l'utilisation de 
quelques évenements (tels que routes, bords, polygones, etc...) representent une bonne alternative. L'objectif de ce travail de 
recherche est de réviser les méthodes traditionnels d'évaluation de contróle de qualité des produits cartographiques dans le contexte 
de télédétections, Un'autre aspect inédit de cette recherche, est présenter une méthodologie pour evaluer la précision de position des 
images thématiques avec utilisation des caractéristiques géneriques (et leurs distribuitions espatiales) contenus dans les images dans 
la phase de validation, et aussi presenter à l'utilisateur une indication de la precision thématique (carte de confiance) des produits de 
télédétection. Les résultats montrent que une grande quantité de recherches serait nécessaire encore, avant qu’une caractérisation de 
la precision de position et thématique puisse être touché et standardisées dans le format et légendes. Plusieurs techniques pour le 
contrôle de qualité de bases de données spatiales en utilisant des caractéristiques génériques out eté adaptées pour être employé dans 
le contexte de télédétection, cependant, ont désavantage de quelques de ces approches est la difficulté d’obtenir points homologues 
dans les deux représentations. Quelques techniques alternatives pour dépasser ces limitations sont aussi discutées. 
  
Corresponding author. 
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