航測(cè)知識(shí)點(diǎn)詳解

GSD與飛行高度的關(guān)系客戶A需要GSD為

5cm/pixel

的數(shù)據(jù)，那GSD是什么呢？GSD為地面影像分辨率，是指圖像中相鄰兩個(gè)像素中心的距離代表實(shí)際距離是多少，飛行高度決定了地面影像分辨率（GSD）。飛行高度與地面影像分辨率成反比，飛行越高地面影像分辨率越低。那他們具體的關(guān)系是什么呢？H為飛行高度，f為鏡頭焦距，a為像元大小以大疆精靈Phantom4RTK為例，像元大小為2.41微米，相機(jī)焦距為8.8mm，代入公式得H≈36.5*GSD。那客戶A需要的GSD為5cm/pixel的數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算得到的飛行高度約為182米?？紤]到飛行時(shí)的環(huán)境影響，我們一般會(huì)低于計(jì)算得到的飛行高度去作業(yè)，我們可以選取150米的飛行高度來(lái)確保得到的數(shù)據(jù)滿足客戶要求。GSD與飛行高度比例尺與飛行高度的關(guān)系客戶需要1:500比例尺數(shù)據(jù)，那我們?nèi)绾卧O(shè)置飛行高度來(lái)滿足這一要求？GSD反映了像素與實(shí)際距離的關(guān)系，比例尺表示圖上距離與實(shí)際距離的關(guān)系。那我需要知道像素與圖上距離的關(guān)系，才能解決GSD與比例尺之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。這里我們要引入一個(gè)DPI概念，DPI可理解為每英寸的像素?cái)?shù)。比如打印地圖時(shí)，打印機(jī)分辨率為300DPI，那么打印的地圖中

1英寸=300個(gè)像素1英寸=2.54厘米1像素=2.54/300≈0.008467厘米

如果打印的地圖比例尺為1：500則地圖上一個(gè)像素代表0.008467*500≈4.23厘米

以此類(lèi)推比例尺為1：1000

1像素=0.008467*1000≈8.47厘米比例尺為1：2000

1像素=0.008467*2000≈16.93厘米所以當(dāng)DPI為300時(shí)，可得以下表格在實(shí)際作業(yè)中，需要考慮到成圖誤差，我們選取理論值兩倍GSD保障作業(yè)精度。例如在1：500的作業(yè)中，建議選取的GSD為2.12厘米/像素進(jìn)行作業(yè)。我們知道了GSD為多少那就可以換算出飛行高度。到底飛行高度是多少呢？

精度與飛行高度的關(guān)系客戶C要的精度不能超過(guò)5cm指的是什么呢？精度分為相對(duì)精度和絕對(duì)精度兩種，相對(duì)精度指的是在合成的模型上測(cè)量的精度，比如要測(cè)量模型中道路的長(zhǎng)度，測(cè)量得到的數(shù)據(jù)與實(shí)際的差異是多少。絕對(duì)精度指的是合成模型上地物的位置與實(shí)際位置的差異，比如模型中路燈的位置與實(shí)際位置的差異是多少。我們要問(wèn)清楚客戶要的是哪種精度。

以大疆精靈Phantom4RTK為例，在厘米級(jí)的定位條件下其相對(duì)精度和絕對(duì)精度能達(dá)到1~2*GSD。什么意思？比如客戶需要相對(duì)精度為5CM的數(shù)據(jù)，我們飛行時(shí)采用的GSD可為2.5~5cm/pixel。為了保證效果，實(shí)際飛行時(shí)我們可以采用GSD為2cm/pixel，飛行高度約為73米進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。圖像精細(xì)度與飛行高度的關(guān)系客戶D說(shuō)我要能看出電線的模型，那如何能把電線重建出來(lái)呢？要重建一個(gè)物體，這個(gè)物體在圖像中要至少占用兩個(gè)像素。以電線為例，高壓線頂上的地線直徑約為1.6cm，那我們拍攝時(shí)選取的GSD最大為0.8cm/pixel。以大疆精靈Phantom4RTK為例，在飛行時(shí)距離電線不要超過(guò)29米。電線點(diǎn)云模型總結(jié)一下，客戶對(duì)拍攝數(shù)據(jù)的要求主要分為兩個(gè)方面，一是關(guān)于測(cè)量的精度，二是模型的精細(xì)度。無(wú)論哪種要求，我們都要轉(zhuǎn)化成需要多少地面影像分辨率的數(shù)據(jù)。關(guān)于測(cè)量的精度，以大疆精靈Phantom4RTK為例，在厘米級(jí)的定位條件下其相對(duì)精度和絕對(duì)精度能達(dá)到1~2*GSD。關(guān)于模型的精細(xì)度，GSD數(shù)值越小模型越