Mustererkennung

Engl. pattern recognition, franz. reconnaissance du dessin, reconnaissance de formes; Verfahren zur Identifizierung und automatischen Einordnung von Objekten aufgrund der gemessenen Signale ihrer Merkmale. In der statistischen Mustererkennung werden mehrdimensionale Merkmalsvektoren benutzt. In der syntaktischen Mustererkennung haben die Merkmale die Form von Sätzen einer Sprache in Phrasenstrukturgrammatik. Die strukturelle Mustererkennung beschreibt ein Objekt durch seine Teile und deren Beziehungen zueinander sowie ihre Eigenschaften.

Der Mustererkennung besitzt in der Bildverarbeitung eine große Bedeutung, die motiviert wird vom dem Wunsch, das sehr komplexe optische Wahrnehmungsvermögen des Menschen mit Hilfe von Digitalrechnern nachzuahmen. Der Mensch ist in der Lage, aus der ungeheuren Datenflut, die das Auge dem Gehirn liefert, die für ihn wichtigen Informationen zu extrahieren und auch so zu speichern, dass ein Wiedererkennungsprozess möglich ist.

Überall auf der Erde haben sich landwirtschaftliche Praktiken entwickelt als Funktion von Topographie, Bodentyp, Nutzpflanzentyp, jährlichem Niederschlag und Tradition. Die geometrische Gestalt eines mit Nutzpflanzen bestandenen Feldes hilft manchmal die jeweils angebaute Frucht zu bestimmen. Aber die Flurformen variieren oft in Teilräumen großer Länder wie den USA und in verschiedenen Teilen der Welt. Durch Fernerkundung ist es möglich, die gesamte landwirtschaftliche Nutzfläche und die Anteile bezogen auf einzelne Nutzpflanzen jederzeit und in globalem Maßstab zu bestimmen.

Die folgende Darstellung enthält Beispiele aus verschiedensten Agrarlandschaften:

Mustererkennung am Beispiel von Ackerflächen aus verschiedenen Agrarräumen In Minnesota (oben links) reflektiert das regelmäßige Gittermuster die Landvermessung des frühen 19. Jahrhunderts; die Größe der Felder ist eine Funktion der Mechanisierung, und die diktiert eine gewisse Effizienz. In Kansas (oben Mitte) ist die Karussellbewässerung verantwortlich für die Flurform. In NW-Deutschland (oben rechts), ist die geringe Größe und die regellose Verteilung der Felder ein Überbleibsel aus dem Mittelalter. Nahe dem bolivianischen Santa Cruz (unten links), sind die Felder in Radial- oder Tortenform Teil einer Siedlungsform; im Zentrum jeder Einheit liegt eine kleine Siedlung. Außerhalb von Bangkok, Thailand (unten Mitte), erkennt man schmale rechteckige Reisfelder, die durch ein ausdehntes Netz von Kanälen gespeist werden, welches hunderte von Jahren alt ist. Und in den Cerrado in Südbrasilien (unten rechts), führten geringe Bodenpreise und ebenes Terrain zu riesigen Farmbetrieben und großen Parzellen. Jedes ASTER-Teilbild misst eine Fläche von 10,5 x 12 km. Quellen: NASA