T o w a r d s a P i p e l i n e f o r M e t a - PowerPoint PPT Presentation

T o w a r d s a P i p e l i n e f o r M e t a d a t a E x t r a c t i o n f r o m H i s t o r i c a l M a p s Benedikt Budig, Universität Würzburg

O v e r v i e w ● H i s t o r i c a l M a p s : w h a t a n d w h y ? ● S k e t c h o f a P i p e l i n e – f r o m b i t m a p i m a g e t o g e o r e f e r e n c e d m e t a d a t a ● O p e n Q u e s t i o n s & F u t u r e W o r k

S t u d y h i s t o r i c a l m a p s : w h y ? ● M a n y l i b r a r i e s h a v e l a r g e c o l l e c t i o n s o f h i s t o r i c a l m a p s ● R e l e v a n t f o r t h e ( d i g i t a l ) h u m a n i t i e s – H i s t o r y o f c a r t o g r a p h y – G e n e r a l h i s t o r y – S p e c i f i c e x a m p l e : o n o m a s t i c s

Wh a t h a p p e n s w i t h h i s t o r i c a l m a p s ? ● S t o r e d i n a l i b r a r y b a s e m e n t – R e t r i e v a b l e b y b i b l i o g r a p h i c i n f o r m a t i o n ● H i g h - q u a l i t y b i t m a p s c a n s , o n l i n e c a t a l o g u e – B r o w s a b l e b y b i b l i o g r a p h i c i n f o r m a t i o n ● U s e f u l q u e r i e s ? – I n a c t u a l r e s e a r c h p r a c t i c e → n o t b i b l i o g r a p h i c i n f o r m a t i o n , – B y i n t e r e s t e d l a y p e o p l e b u t m e t a d a t a o n a c t u a l c o n t e n t s

M e t a d a t a : w h a t ? ● C o n t a i n e d s e t t l e m e n t s ● L a n d s c a p e t o p o g r a p h y ● G e o p o l i t i c a l f e a t u r e s ● …

M e t a d a t a : h o w ? ● D o i t b y h a n d ● S o f t w a r e : u s a b i l i t y i m p r o v e m e n t s e . g . [ S i m o n e t a l . 2 0 1 1 , 2 0 1 5 ] – G a i n s i n e f f i c i e n c y a r e l i m i t e d ● S o f t w a r e : c o m p u t e r v i s i o n [ C h i a n g 2 0 1 4 ] – N o p a n a c e a , b u t c a n w o r k w e l l f o r r e s t r i c t e d c o r p o r a – S i g n i f i c a n t c u s t o m R & D e f f o r t e v e r y t i m e

F o r e x a m p l e . . . ● F o r e s t - c o v e r a n a l y s i s o f t h e “ S i e g f r i e d M a p ” [ L e y k , B o e s c h , W e i b e l 2 0 0 6 ] ● 6 0 0 0 s h e e t s , p r o d u c e d 1 8 7 0 t o 1 9 2 2

O u r s c o p e ● W e c o n s i d e r m a p s f r o m e a r l y m o d e r n p e r i o d f o r w a r d ● U n i q u e g r a p h i c a l s t y l e s , d i f f e r e n t f o n t s , h a n d w r i t i n g ● D i f f e r e n t c a r t o g r a p h i c c o n v e n t i o n s , h e a v y d i s t o r t i o n s G o a l : e x t r a c t a n d g e o r e f e r e n c e m e t a d a t a N o t e : g e o r e f e r e n c e m e t a d a t a , n o t j u s t m a p s h e e t s

D e e p G e o r e f e r e n c i n g ● G e o r e f e r e n c e i n d i v i d u a l e l e m e n t s c o n t a i n e d i n a m a p V o l k a c h ′ ′ ● E 4 9 ° 5 2 N , 1 0 ° 1 4 E x t r a c t i o n s t r a t e g y : – L o c a t e m a p e l e m e n t a n d i t s c o r r e s p o n d i n g l a b e l – R e a d l a b e l t o i d e n t i f y a n d g e o r e f e r e n c e e l e m e n t

S o w h a t n o w ? ● S p l i t p r o b l e m i n t o s m a l l e r g o a l s ● D e s i g n a m o d u l a r p i p e l i n e S e g m e n t a t i o n C l u s t e r i n g a n d U n d e r s t a n d i n g G e o r e f e r e n c i n g M a t c h i n g T e x t

S e g m e n t a t i o n C l u s t e r i n g a n M a t c h i n

S e g m e n t a t i o n ● S m a l l e r g o a l s ● L o o k f o r o n e p a r t i c u l a r e l e m e n t o n o n e m a p [ B u d i g a n d V a n D i j k 2 0 1 5 ]

S e g m e n t a t i o n : t w o i n g r e d i e n t s I n g r e d i e n t 1 : T e m p l a t e M a t c h i n g ● F i n d a p p r o x i m a t e r e p e a t - o c c u r r e n c e s o f a n e x a m p l e i m a g e ● H e r e : b l a c k - a n d - w h i t e , o n l y t r a n s l a t i o n

S e g m e n t a t i o n : t w o i n g r e d i e n t s I n g r e d i e n t 1 : T e m p l a t e M a t c h i n g ● F i n d a p p r o x i m a t e r e p e a t - o c c u r r e n c e s o f a n e x a m p l e i m a g e ● H e r e : b l a c k - a n d - w h i t e , o n l y t r a n s l a t i o n I n g r e d i e n t 2 : A c t i v e L e a r n i n g ● D i s t i n g u i s h m a t c h e s t h a t a r e s e m a n t i c a l l y c o r r e c t f r o m t h e r e s t ● E f f i c i e n t u s e r i n t e r a c t i o n

S e g m e n t a t i o n : o p e n q u e s t i o n s ● H o w t o l o c a t e l a n d s c a p e t o p o g r a p h y ? – T e m p l a t e m a t c h i n g w o r k s f o r s o m e f e a t u r e s ( o n s o m e m a p s ) ● H o w t o l o c a t e g e o p o l i t i c a l f e a t u r e s ?

S e g m e n t a t i o n C l u s t e r i n g a n M a t c h i n g

C l u s t e r i n g a n d M a t c h i n g : o p e n q u e s t i o n ● G i v e n m a t c h e s o f c h a r a c t e r s , h o w c a n w e g e t l a b e l s ? – U s e c l u s t e r i n g a l g o r i t h m s l i k e D B S C A N ? – T a k e t h e i m a g e i n t o a c c o u n t ( u s i n g a p p r o a c h e s f r o m c o m p u t e r v i s i o n ) ?

M a t c h i n g L a b e l s a n d P l a c e M a r k e r s ● A s s u m p t i o n : l a b e l s a n d m a r k e r s a l r e a d y d e t e c t e d ● M a t c h t h e c o r r e s p o n d i n g o n e s [ B u d i g , V a n D i j k , W o l f f , 2 0 1 4 ]

W a n t e d : a M a t c h i n g ● F i n d a m a t c h i n g o f l a b e l s a n d p l a c e m a r k e r s ● N o 1 - t o - 1 a s s i g n m e n t p o s s i b l e ● B a s i c a s s u m p t i o n : l a b e l s a r e n e a r t h e i r c o r r e s p o n d i n g m a r k e r s ● G r e e d y s t r a t e g y ? → d o e s n o t w o r k w e l l ! ● M o d e l a s o p t i m i z a t i o n p r o b l e m

E x p e r i m e n t a l R e s u l t s ● F r a n c k e n l a n d t ( 1 5 3 3 ) – 5 3 9 m a r k e r s , 5 2 4 l a b e l s – o u r a l g o r i t h m : e r r o r r a t e 3 . 5 % – g r e e d y a l g o r i t h m : e r r o r r a t e 1 7 . 8 % ● C i r c u l u s F r a n c o n i c u s ( 1 7 0 6 ) – 1 6 6 3 m a r k e r s , 1 6 6 9 l a b e l s – o u r a l g o r i t h m : e r r o r r a t e 1 . 3 % – g r e e d y a l g o r i t h m : e r r o r r a t e 5 . 9 %

Wh a t n o w ? ● E r r o r r a t e s i n e x p e r i m e n t s : 1 . 3 % a n d 3 . 5 % ● U n c l e a r s i t u a t i o n s : ● M a n u a l v e r i f i c a t i o n o r c o r r e c t i o n n e c e s s a r y