Waarom is standaardisatie zo moeilijk?
definitie van natuurgebieden is niet altijd duidelijk. Bete
kent dit dat mensen de ontwikkeling van fauna en flora
niet beïnvloeden? Dan kent West-Europa geen natuur
gebieden meer. Als het betekent dat mensen slechts een
geringe invloed hebben, hoe gering moet die dan zijn? Er
kan geen scherp criterium worden geformuleerd.
De vage verzamelingenleer (theory of fuzzy subsets)
geeft een aantal wiskundige regels om met deze on
scherpte om te gaan. Vage verzamelingen onderschei
den zich als volgt van scherpe (crisp) verzamelingen: bij
scherpe verzamelingen kan de lidmaatschapsfunctie
slechts twee waarden aannemen: mS(x) 1, dan be
hoort x tot S, of mS(x) 0, dan behoort x niet tot S. Bij
vage verzamelingen kan mS(x) alle waarden tussen 0 en
1 aannemen, inclusief de waarden 0 en 1 zelf, dus x kan
een beetje tot S behoren. De regels die de theorie geeft,
hebben vooral een kwalitatieve betekenis, omdat het
meestal moeilijk is om aan mS(x) een exacte waarde toe
te kennen voor vage verzamelingen [5].
Ten tweede kan de definitie van x onzeker zijn. In GIS is
x bijvoorbeeld een terreinobject waarvan de geometrie en
de attributen moeten worden bepaald. Dit zal veelal ge
beuren door metingen of door de verwerking van meet
gegevens. Metingen introduceren meestal een stochasti
sche component in de waargenomen grootheden, dat in
herent is aan het meetproces. Die stochastiek werkt door
in het verwerkingsproces dat op de gegevens wordt toe
gepast, zodat ook de resultaten daarvan stochastisch
zijn. Dit type onzekerheid kan over het algemeen goed
worden beschreven met behulp van de stochastische
modellen uit de mathematische statistiek, dat wil zeggen
dat deze vorm van onzekerheid vaak kan worden uit
gedrukt in termen van varianties en waarschijnlijkheden.
Bij dit soort onzekerheden voelen geodeten zich nogal
zeker.
Ten derde is er vaak niet voldoende informatie op basis
waarvan men kan besluiten om x aan S toe te wijzen. Dit
is een andere situatie dan onder ,,ten eerste", omdat hier
het criterium waarop x aan S wordt toegewezen, wel
scherp kan zijn. Het probleem is nu echter dat er onvol
doende informatie is om te beslissen of het criterium voor
x geldt. Dit is een veel voorkomend geval bij de foto
interpretatie en de beeldclassificatie in de remote sen
sing. Voert men zo'n classificatie uit om het grondgebruik
van een bepaald gebied vast te stellen, dan kan het zijn
dat grondgebruiksklassen vrij scherp zijn gedefinieerd.
Toch kan in zo'n geval de spectrale informatie van het
remote sensing-beeld onvoldoende zijn om definitief klas
sen toe te kennen aan de pixels die op het te analyseren
gebied betrekking hebben. Evenzo geeft de foto-inter
pretatie vaak onvoldoende informatie om van een ge
bouw vast te stellen of het een kantoorgebouw of een
woonflat is, ook al zijn deze twee gebruikstypen bij defini
tie goed te onderscheiden.
In deze voorbeelden zijn de klassen (of deelverzame
lingen) S scherp gedefinieerd, de grootheden x zijn nauw
keurig bepaald, maar het is niet evident of x aan S moet
worden toegewezen of niet. De wiskundige regels om dit
type onzekerheden te beschrijven, worden gegeven door
de evidentietheorie of de theorie van onscherpe maten
(de theory of fuzzy measures) [5]. Soms kunnen deze
maten worden geëvalueerd, bijvoorbeeld als ze als moge-
lijkheidsmaten (likelyhood measures) of Bayes-kansen
kunnen worden uitgedrukt. Meestal is dat niet het geval,
zodat de regels van deze theorie weer voornamelijk een
kwalitatief karakter hebben.
Nu stellen we weer de standaardisatie van de definitie en
de beschrijving van terreinobjecten aan de orde. De voor
gaande hoofdstukken beschrijven een aantal aspecten
die bij die definitie een rol spelen. De paragraaf „Seman
tiek en context" beschrijft met name waarom die definitie
altijd in een bepaalde gebruikerscontext moet worden
bezien. Binnen zo'n context wordt een keuze gemaakt
welke objectklassen relevant zijn en hoe de objecten in
thematische en geometrische zin worden beschreven.
De thematische beschrijving wordt uitgedrukt door mid
del van de classificatiestructuur, de attribuutstructuren
van de klassen en de attribuutdomeinen. De geometri
sche beschrijving wordt uitgedrukt door middel van de
geometrische objecttypen. Deze beschrijvingen kunnen
van de ene tot de andere context verschillen, maar we
hebben gezien dat ook andere aspecten een rol kunnen
spelen.
Als gelijksoortige objecten in verschillende contexten
voorkomen, kan het zijn dat een elementair object in de
ene context vergelijkbaar is met een samengesteld
object, of een objectenassociatie, in een andere context.
In dat geval worden verschillende informatie-theoretische
categorieën vergeleken.
De definitie van objecten en hun beschrijving dient te zijn
afgestemd op de rol die ze spelen in een bepaalde ter
reinbeschrijving of analyse. Deze rol wordt bepaald door
hun relaties met andere objecten en door de dynamiek
die zij vertonen onder externe en interne invloeden. Daar
om dient men de objectdefinities ook te begrijpen in
relatie tot deze rol- en gedragspatronen. Dit zal in veel
gevallen moeilijk zijn als men niet is opgevoed in de disci
plines die deze patronen bestuderen.
Standaard objectdefinities zijn slechts dan zinvol, als de
betreffende objecten in meerdere contexten betekenis
hebben. Ook dan zal men nog vaak de objectbeschrijvin
gen in de verschillende contexten onderling moeten aan
passen. Als deze aanpassing te ver gaat, kan het de rol
en gedragspatronen van de objecten in een bepaalde
context gaan beïnvloeden. Dit zal vaak niet acceptabel
zijn. Als zo'n aanpassing alleen de attribuutstructuren
betreft, is vaak wel een oplossing te vinden. Als de attri
buutdomeinen worden aangetast, wordt het al moeilijker.
Een aanpassing van de geometrische objecttypen (bij
voorbeeld een vlakobject moet worden omgezet in een
puntobject of een lijnobject) is vaak heel moeilijk of niet
acceptabel, omdat zo'n omzetting de ruimtelijke relaties
tussen de objecten wezenlijk kan beïnvloeden en daar
mee hun rolpatronen.
Nog grotere moeilijkheden kunnen ontstaan als elemen
taire objecten moeten worden omgezet in aggregaten
en/of associaties. Deze problemen kunnen zo ernstig
zijn, dat het niet langer zinvol is om te standaardiseren.
Dan kan men beter een andere strategie ontwikkelen.
Zo'n strategie moet gebaseerd zijn op een goed begrip
van de rol- en gedragspatronen (en dus de context) van
de objecten. Dan moet, uitgaande van de objectdefinities
en -beschrijvingen in de verschillende contexten, worden
vastgesteld onder welke voorwaarden en volgens welke
regels objecten uit de ene context kunnen worden omge
zet in objecten in een andere context. Deze benadering
vereist een fundamenteel begrip van de informatiestruc
turen die een rol spelen in GIS. Deze structuren vormen
een essentieel onderdeel van een geo-informatietheorie,
die nog grotendeels moet worden ontwikkeld.
De laatste twee decennia zijn we getuige geweest van
204
NGT GEODESIA 92 - 5