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GSD计算器 - 地面采样距离
GSD计算器将确定用于摄影测量和航空测绘目的的地面采样距离。现代无人机技术使得能够在更长时间内绘制农田地图(参见无人机飞行时间计算器)。
航空测绘是一种使用飞机、无人机或气球收集地理数据的方法。地面采样距离的概念对于从图像中获取有用数据非常有用。您可以使用GSD进行测量或确定测绘要求,如传感器类型和高度,以确保测绘质量。
此计算器和相关文章将帮助您了解什么是地面采样距离。
地面采样距离
空间精度对于航空测绘和遥感至关重要。地面采样距离是在地面上测量的两个像素中心之间的距离。换句话说,地面上物体之间的距离由图像中的两个像素表示。
例如,GSD为每像素1米的图片意味着图像中相距一个像素的物体在地面上相距1米。
此参数设置图像和测绘的分辨率,有助于从测绘结果中提取数据,并以长度/像素为单位进行测量。
地面采样距离取决于相机和相机与物体之间的工作距离。在这种情况下,我们称工作距离为高度。您可以使用以下方程计算此参数:
GSD计算公式
其中:
• S – 传感器宽度
• A – 高度或飞行高度
• F – 焦距(参见焦距计算器)
• I – 图像宽度
为了计算达到目标GSD所需的飞行高度,我们可以重新排列公式:A = (GSD × F × I) / S
使用GSD计算器
GSD计算有助于航空测绘的任务规划。例如,让我们计算达到2厘米/像素GSD所需的高度。
考虑一架无人机:
• 传感器宽度为13厘米
• 配备焦距为10.62毫米的相机
• 图像宽度为5000像素
• 目标GSD为2厘米/像素
计算步骤:
1. 输入相机焦距:F = 10.62毫米
2. 填入图像宽度:I = 5000像素
3. 插入地面采样距离:GSD = 2厘米/像素
4. 输入传感器宽度:S = 13厘米
5. 计算结果:高度 = 81.7米
这意味着,无人机必须在81.7米的高度飞行,才能在当前传感器组合下达到2厘米/像素的分辨率。这就是您如何使用此计算器来规划您的测绘任务。
实际应用
地面采样距离在航空测绘和遥感中具有广泛的实际应用。理解GSD对于确保测绘质量和提取有用数据至关重要。
农业测绘: 在农田监测中,适当的GSD可以帮助识别作物健康状况、病虫害分布和产量评估。较小的GSD值提供更高的分辨率,能够检测到更细微的农作物变化,但也需要更低的飞行高度和更多的图像来覆盖相同的区域。
例如,如果需要检测单个植物的健康状况,可能需要1-2厘米/像素的GSD;而对于大面积作物监测,5-10厘米/像素的GSD可能就足够了。
城市规划和建筑测绘: 在城市规划项目中,GSD的选择直接影响到能够从航拍图像中提取的细节水平。对于建筑物轮廓绘制,通常需要5-15厘米/像素的GSD;而对于详细的建筑特征识别,可能需要更高的分辨率。
现代无人机技术使得长时间的测绘成为可能,这对于监测城市发展变化、基础设施维护和环境影响评估都具有重要意义。通过合理规划GSD和飞行高度,可以在保证数据质量的同时优化测绘效率。
图像尺寸和存储
如果您想知道5000像素的图像会占用多少存储空间,我们的图像文件大小计算器可以为您提供帮助。
地面采样距离与精度直接成正比。降低地面采样距离意味着图像中有更多细节。然而,这也意味着相机质量要求更高或无人机需要在较低高度飞行。
在规划航空测绘任务时,需要在图像质量和覆盖效率之间找到平衡。较高的分辨率(较小的GSD)提供更多细节,但需要更多的飞行时间和存储空间。
现代无人机技术的发展使得长时间飞行成为可能,这为大面积高精度测绘提供了技术支持。合理使用GSD计算器可以帮助您优化测绘方案,在满足精度要求的同时提高工作效率。
常见问题
什么是地面采样距离?
地面采样距离是地面上两个像素所代表的物体之间的距离。它以长度/像素为单位测量。该参数设置航空测绘和测量过程的空间分辨率。
如何计算地面采样距离?
要计算地面采样距离:
1. 将传感器宽度和高度相乘
2. 将乘积除以相机焦距
3. 将结果除以图像宽度以获得图像的地面采样距离
地面采样距离如何影响精度?
地面采样距离与精度直接成正比。降低地面采样距离意味着图像中有更多细节。然而,这也意味着相机质量要求更高或无人机需要在较低高度飞行。
在100米高度达到2.5厘米/像素GSD需要多大的传感器宽度?
达到2.5厘米/像素GSD的传感器宽度为12.5厘米。
考虑一架在100米高度飞行的无人机,配备焦距为0.1米的相机,图像宽度为5000像素:
S = 2.5 × 0.1 × 5000 / 100 = 12.5厘米
| 参数名 | 参数类型 | 默认值 | 是否必传 | 描述 |
|---|---|---|---|---|
| imageWidth | integer | 5000 | 否 | 拍摄图像的像素宽度 |
| sensorWidth | number | 13 | 否 | 相机传感器的物理宽度 |
| groundSampleDistanceUnit | string | cm | 否 | 地面采样距离的测量单位 |
| altitudeUnit | string | m | 否 | 计算结果飞行高度的单位 |
| sensorWidthUnit | string | mm | 否 | 传感器宽度的测量单位 |
| groundSampleDistance | number | 2 | 否 | 期望达到的地面采样距离值 |
| focalLengthUnit | string | mm | 否 | 相机焦距的测量单位 |
| focalLength | number | 10.62 | 否 | 相机镜头的焦距长度 |
| 参数名 | 参数类型 | 默认值 | 描述 |
|---|---|---|---|
| altitude | number | 为达到目标地面采样距离所需的飞行高度 | |
| calculatedGsd | number | 基于输入参数计算得出的实际地面采样距离 | |
| altitudeUnit | string | 飞行高度的测量单位 | |
| calculatedGsdUnit | string | 计算得出的地面采样距离单位 |
| 错误码 | 错误信息 | 描述 |
|---|---|---|
| FP00000 | 成功 | |
| FP03333 | 失败 |
参考上方对接示例
