ارزیابی چندمعیاره قابلیت اعتماد مرزهای قطعات کشاورزی بر پایه شکاف ناحیه–مرز و خطای هندسی

ارزیابی سامانههای استخراج قطعات کشاورزی معمولا با معیارهای پیکسلی مانند دقت، امتیاز F۱ و اشتراک بر اجتماع انجام میشود؛ بااینحال، در کاربردهای قطعهمحور، مکانیابی، پیوستگی و سازگاری هندسی مرزها نیز اهمیت مستقیم دارند. در این پژوهش، یک چارچوب ارزیابی چندمعیاره برای تحلیل قابلیت اعتماد مرزهای قطعات کشاورزی ارائه میشود که عملکرد ناحیهای، عملکرد مرزی و خطای هندسی را بهصورت همزمان تفسیر میکند. چارچوب ارزیابی بر خروجی مدل چندوظیفهای نهایی پژوهش، با استفاده از تصاویر چندزمانه سنتینل-۲ و دادههای سنتینل-۲ در اراضی کشاورزی شهرستان دزفول، اعمال شد. برخلاف گزارش صرف معیارهای استاندارد، رابطه میان عملکرد ناحیه و مرز با استفاده از چهار شاخص تشخیصی شامل شکاف F۱ ناحیه–مرز، نسبت حفظ F۱ مرزی، شکاف IoU ناحیه–مرز و نسبت تمرکز خطای هندسی بررسی شد. در ارزیابی درونمنطقهای، F۱ قطعهبندی ۰.۹۶۶۷ و IoU آن ۰.۹۳۵۸ بود، درحالیکه F۱ مرزی و IoU مرزی بهترتیب ۰.۷۶۲۳ و ۰.۶۱۵۹ بهدست آمد. در نتیجه، شکاف F۱ ناحیه–مرز برابر ۰.۲۰۴۴ و نسبت حفظ F۱ مرزی برابر ۰.۷۸۸۶ محاسبه شد. همچنین، ASSD برابر ۶.۸۰ متر و فاصله هاسدورف برابر ۱۵۸.۹ متر بهدست آمد. در ارزیابی انتقالی بدون آموزش مجدد روی ۱۴۴ نمونه آزمونAI۴SmallFarms، F۱ قطعهبندی ۰.۹۳۴۸ و F۱ مرزی ۰.۶۶۹۵ بود و نسبت حفظ F۱ مرزی به ۰.۷۱۶۲ کاهش یافت. نتایج نشان میدهد که عملکرد بالای ناحیهای بهتنهایی برای قضاوت درباره کیفیت مرز کافی نیست و ترکیب معیارهای همپوشانی، معیارهای صریح مرزی و معیارهای فاصلهای میتواند تصویری دقیقتر از رفتار مدل ارائه کند. شاخصهای تشخیصی پیشنهادی نیز بهعنوان لایهای مکمل، امکان توصیف کمی افت عملکرد از تشخیص قطعه به تعیین مرز و از خطای متوسط به انحراف شدید را فراهم میکنند. این چارچوب امکان می دهد کیفیت مرزها نه فقط بر اساس عملکرد ناحیه ای، بلکه با توجه به میزان حفظ عملکرد مرزی و شدت انحراف های هندسی تفسیر شود. از این منظر، ارزیابی چندمعیاره می تواند مبنایی روشن تر برای قضاوت درباره قابلیت اعتماد خروجی های مرزی در داده های هم منطقه و مستقل فراهم کند.

کلیدواژه ها:

قطعات کشاورزی ، ارزیابی چندمعیاره ، قابلیت اعتماد مرز ، کیفیت هندسی ، یادگیری چندوظیفه ای.