一种针对二值建成区表面图层的尺度敏感、空间显式精度评估框架

为了更好地理解人类聚居区的动态，透彻了解地理空间建成区表面数据集中的不确定性至关重要。尽管已有针对分类栅格数据的局部化精度评估框架被提出，以考虑分类精度的空间非平稳性，但此类方法尚未应用于（二值）建成区土地数据。由于建成区表面密度在城乡连续体上存在显著变化，导致类别不平衡发生转换，并基于较小的底层样本量产生稀疏的混淆矩阵，这类数据不同于土地覆盖数据等其他数据。在本文中，我们旨在通过检验常用一致性度量对于衡量建成区表面数据局部化精度的适用性与合理性来填补这一空白。我们考察了局部化精度对评估支持尺度以及分析单元的敏感性，并分析了沿城乡轨迹和随时间变化的局部精度与建成区密度/结构相关属性之间的关系。我们的实验基于多时相全球人类聚居区图层（GHSL）和马萨诸塞州（美国）的参考数据库。我们发现常用一致性度量的适用性存在强烈差异，且对评估支持尺度的敏感性水平各异。随后我们应用我们的框架评估了 1975 年至 2014 年间 GHSL 数据的局部化精度随时间的变化。除了沿城乡梯度精度递增外，我们发现精度总体随时间提高，这主要由研究区内的城市边缘 densification（ densification： densification 指 densification 过程）过程驱动。此外，我们发现由 GHSL 得出的局部 densification 度量倾向于高估 1975 至 2014 年间发生的城市边缘 densification 过程，原因在于 GHSL 1975 时期存在较高水平的漏检误差。