地面採樣距離:它是什麼、它是如何計算的以及它如何影響您的無人機數據

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了解您需要了解的有關 GSD 的所有信息以及為什麼它對無人機測量很重要

如果您使用無人機進行土地測量,您需要了解地面採樣距離,簡稱 GSD。計算 GSD 對於確定地圖項目的規模和確保可靠的結果至關重要。沒有它,您將面臨收集不准確數據或擁有無用地圖的風險。無論您是受僱確定一塊土地的確切邊界、繪製河流流量圖還是創建新開發項目的 3-D 模型,GSD 都是您離不開的指標。

什麼是地面採樣距離?

與任何數字圖像一樣,無人機地圖本質上是由單一顏色的小方塊組合而成,稱為樣本。在這種情況下,一個樣本相當於一個像素。GSD 描述了兩個連續像素的中心點之間的距離。GSD 是航空攝影和攝影測量的重要計算,這是創建 3D 地形圖的常用技術。

了解每個像素的大小對於掌握地圖的完整比例並根據清晰的信息做出決策是必要的。正確使用 GSD 至關重要。一厘米或更小的誤差可能看起來很小。但是,如果將錯誤推斷為數十萬像素,則會在您的地圖和現實之間造成嚴重的不匹配,從而幾乎無法進行測量。為了安全起見,土地測量員在計算 GSD 時總是使用盡可能低的值。

GSD 5cm

GSD 是做什麼用的?

GSD 是任何使用航空測量創建準確地圖和模型的人的一個因素。當然,測量員在各個行業工作,他們的工作對很多人來說都是不可或缺的。在幾乎所有依賴測量員準確測量的部門中,GSD 都是一項重要的計算。

GSD 重要的領域:

  • 建築:無人機用於以較低的價格調查整個建築工地,以及確定項目各個元素的尺寸。
  • 製圖:地圖製作者迅速採用無人機製圖技術也就不足為奇了。
  • 採礦:無人機用於以人類無法實現的方式有效、安全地調查露天礦場和採石場。它們也可用於測量庫存量
  • 消防:無人機正在與森林火災作鬥爭,例如規定的燒傷。
  • 建築:與建築類似,建築師使用無人機測繪來構建準確的 3-D 模型並規劃工地的所有來龍去脈。
  • 土地邊界:航空測繪可用於確定土地所有權和解決糾紛。

雖然所有這些測量工作都需要準確的 GSD 計算,但任務的細節會影響您使用的無人機類型。

P4 RTK掃描GIF

您需要什麼 GSD 精度級別?

相反,具有較高 GSD 的像素將不太準確——因為這意味著單個像素代表更多的土地。所需的 GSD 準確度級別取決於您所做的工作類型以及您需要的詳細信息類型。作為一般經驗法則,規模較大的項目將允許更高的 GSD,而細節較小的項目將需要較低的 GSD。

例如,如果您正在從事一個建築項目並且需要知道兩個梁之間的距離,則您需要一個足夠小的 GSD,以便能夠識別每個樑的尺寸並放置它們。但是,如果您試圖在一塊非常大的土地上標記財產線,您可能希望飛得更高。

最終,正確的 GSD 將是允許您拍攝詳細圖像的同時仍然飛行足夠高以避免過多照片數量的 GSD。GSD 太高,你會留下模糊不清的圖像,什麼都不告訴你。設置太低,您的調查將佔用額外的 GB 空間,完成的時間可能比預期的要長,即使使用DJI Terra 等高級軟件,該軟件經過優化以處理您的數據並將其轉換為 3D 模型和可用地圖。

如何計算 GSD

計算地面樣本距離只需要幾個數據點,可以手動或使用計算器工具完成。要自己計算 GSD,您需要知道無人機上的傳感器高度和寬度、圖像高度和寬度,以及焦距和飛行高度。這些統計數據中的每一個都應該在您的無人機上可用。然後,您可以將每個數字代入兩個基本公式,一個用於 GSD 高度,另一個用於 GSD 寬度。

  • GSDh=飛行高度x傳感器高度/焦距x圖像高度;
  • GSDw=飛行高度x傳感器寬度/焦距x圖像寬度

相關的 GSD 編號將是最低的值,以確保您使用最壞的情況。

或者,如果數學不是您的強項,您可以使用在線計算器工具。這些工具將具有無人機模型的技術規格,例如圖像、傳感器長度和高度,已經記錄在案;這意味著您所要做的就是選擇您的無人機並輸入飛行高度。

M300 + P1 + Terra

Matrice 300 RTK 無與倫比的精度

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來源:

https://www.propelleraero.com/blog/ground-sample-distance-gsd-calculate-drone-data/

https://www.dji.com/phantom-4-rtk

https://www.pix4d.com/blog/accuracy-aerial-mapping#flight-height

https://wingtra.com/how-ground-sample-distance-gsd-relates-to-accuracy-and-drone-roi/

https://www.careerexplorer.com/careers/surveyor/

https://www.propelleraero.com/blog/using-drones-in-construction-the-beginners-guide/

https://wingtra.com/drone-mapping-applications/mining-and-aggregates/#:~:text=in%20other%20applications-,What%20is%20a%20drone%20mining%20survey%3F,site%20from %20個不同%20個優勢%20分