遥感影像比例尺和分辨率的关系
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测绘技术中的遥感影像常见问题解答随着科技的不断发展,遥感技术在测绘领域中起着越来越重要的作用。
遥感影像作为一种获取地表信息的重要工具,被广泛应用于城市规划、农业监测、资源调查和环境监测等领域。
然而,由于遥感影像的特殊性和复杂性,常常会遇到一些问题和困惑。
本文将针对测绘技术中的遥感影像常见问题进行解答,帮助读者更好地理解和应用遥感影像技术。
什么是遥感影像?遥感影像是通过无人机、卫星等各种遥感平台获取的地面物体的图像。
它是地球表面物体的光谱信息在遥感平台上获得的影像显示。
通过遥感影像,我们可以了解地表的地貌、地物、植被、水体等信息,是进行地理空间分析的重要数据源。
如何获取遥感影像?遥感影像的获取主要通过卫星、航空摄影和无人机等遥感平台实现。
卫星遥感是指利用人造卫星对地面进行观测和监测的技术。
航空摄影是指通过载人飞机或无人机进行航空摄影测量。
无人机遥感是指利用无人机进行地面的空中测量和图像获取。
常见的遥感影像分辨率有哪些?遥感影像的分辨率是指影像中一个像素所代表的地面实际长度或面积大小。
常见的遥感影像分辨率有低分辨率、中分辨率和高分辨率三种。
低分辨率一般大于30米,中分辨率在10到30米之间,高分辨率一般在10米以下。
分辨率越高,表示影像中的地面细节越清晰,对地物的辨识度也越高。
在遥感影像中如何进行地物分类?地物分类是指通过遥感影像对地表上的不同地物进行区分和分类。
常见的地物分类方法包括基于像元的分类和基于对象的分类。
基于像元的分类是将遥感影像像元根据不同的光谱特征进行分类,例如NDVI(归一化植被指数)可以用于分辨植被和非植被区域。
基于对象的分类是将遥感影像中的像元按照一定的规则或算法进行分组,形成具有一定空间连续性的地物对象。
如何进行遥感影像的几何校正?遥感影像的几何校正是指将采集到的遥感影像与地理坐标系统进行对应,使其具有地面坐标和比例尺的几何定位信息。
常见的几何校正方法包括地面控制点法、边界线法和地形匹配法。
遥感影像的比例尺和分辨率的关系航空摄影测量对影像的要求航空摄影测量的实践可以用来借鉴分析卫星影像与成图比例尺的选择。
这是因为二者的成图原理相似,并且航空摄影测量具有大量的实践经验和实验数据,是非常成熟的。
航空摄影测量中没有直接给出对影像分辨率的要求,但可以通过对摄影仪物镜分辨率的要求和摄影比例尺来推断。
航摄中航摄仪镜头分辨率表示通过航空摄影后在影像上能够分辨的线条的最小宽度(这里没有考虑软片和像纸的分辨率)。
在航摄规范(GB/T 15661-1995)中规定航摄仪有效使用面积内镜头分辨率“每毫米内不少于25 线对”。
根据物镜分辨率和摄影比例尺可以估算出航摄影像上相应的地面分辨率D,即D=M/R。
(其中M 为摄影比例尺分母,R 为镜头分辨率。
)根据航摄规范中“航摄比例尺的选择”的规定和以上公式,可得表(1)成图比例尺航摄比例尺影像地面分辨率(m)1:5000 1:10 000~1:20 000 0.4~0.81:10 000 1:20 000~1:40 000 0.8~1.61:2 5000 1:25 000~1:60 000 1.0~2.41:50 000 1:35 000~1:80 000 1.4~3.2上表可以作为选择卫星影像分辨率的参考。
顺便指出,从表中可以看出,虽然成图比例尺愈大,所需的影像分辨率愈高,但两者并不是成线性正比关系,而是非线性的。
2 卫星影像分辨率的选择卫星影像分辨率的选择除了考虑不同比例尺成图对影像分辨率要求,还要考虑现有可获取的卫星影像产品之规格,因为卫星摄影与航空摄影不同,其摄影高度(即摄影比例尺)是固定的。
下面列出几种商用卫星影像的分辨率。
表(2)卫星QuickBird-2 IKONOS-2 SPOT-5 SPOT-4 Landsat-7 最高分辩率(m)0.61 1 2.5 10 15对照表(1)和表(2),个人认为就目前较为稳定的卫星影像货源来讲,对于1:5000~1:50 000 的基础测绘更新试验,可以考虑如下的分辨率选择。
遥感影像的比例尺和分辨率的关系GIS 2010-09-16 00:27:43 阅读31 评论0 字号:大中小订阅航空摄影测量对影像的要求航空摄影测量的实践可以用来借鉴分析卫星影像与成图比例尺的选择。
这是因为二者的成图原理相似,并且航空摄影测量具有大量的实践经验和实验数据,是非常成熟的。
航空摄影测量中没有直接给出对影像分辨率的要求,但可以通过对摄影仪物镜分辨率的要求和摄影比例尺来推断。
航摄中航摄仪镜头分辨率表示通过航空摄影后在影像上能够分辨的线条的最小宽度(这里没有考虑软片和像纸的分辨率)。
在航摄规范(GB/T 15661-1995)中规定航摄仪有效使用面积内镜头分辨率“每毫米内不少于25 线对”。
根据物镜分辨率和摄影比例尺可以估算出航摄影像上相应的地面分辨率D,即D=M/R。
(其中M 为摄影比例尺分母,R 为镜头分辨率。
)根据航摄规范中“航摄比例尺的选择”的规定和以上公式,可得表(1)成图比例尺航摄比例尺影像地面分辨率(m)1:5000 1:10 000~1:20 000 0.4~0.81:10 000 1:20 000~1:40 000 0.8~1.61:2 5000 1:25 000~1:60 000 1.0~2.41:50 000 1:35 000~1:80 000 1.4~3.2上表可以作为选择卫星影像分辨率的参考。
顺便指出,从表中可以看出,虽然成图比例尺愈大,所需的影像分辨率愈高,但两者并不是成线性正比关系,而是非线性的。
2 卫星影像分辨率的选择卫星影像分辨率的选择除了考虑不同比例尺成图对影像分辨率要求,还要考虑现有可获取的卫星影像产品之规格,因为卫星摄影与航空摄影不同,其摄影高度(即摄影比例尺)是固定的。
下面列出几种商用卫星影像的分辨率。
表(2)卫星QuickBird-2 IKONOS-2 SPOT-5 SPOT-4 Landsat-7最高分辩率(m) 0.61 1 2.5 10 15对照表(1)和表(2),个人认为就目前较为稳定的卫星影像货源来讲,对于1:5000~1:50 000 的基础测绘更新试验,可以考虑如下的分辨率选择。
一、什么是0.1米分辨率DOM对应比例尺在地图制图过程中,地图比例尺是一个十分重要的概念,它表示地图上的任意两点在地表上的距离与地图上的距离的比值。
比例尺是一个无量纲的数值。
在制图过程中,为了能够准确地表示地图上的各种地物和地理现象,需要根据实际地理测量数据,确定地图的比例尺。
0.1米分辨率DOM对应比例尺是指在0.1米分辨率的数字正射影像或数字高程模型(DEM)上所对应的地图比例尺。
二、为什么0.1米分辨率DOM对应比例尺重要?1. 与实际地理现象相吻合在制图和空间分析中,地图比例尺起着至关重要的作用。
合理选择地图比例尺可以使地图上的各种地物和地理现象与实际地球表面上的情况相吻合,能够更加真实地反映地理空间关系,提高地图的可信度和可读性。
2. 精细化测绘0.1米分辨率是一种相对较高的分辨率,对于地图制图和空间分析而言,可以实现较为精细化的测绘和表达。
0.1米分辨率在城市规划、土地利用调查、资源环境调查等领域有着重要的应用价值,对于地理信息系统(GIS)的建设和运用也具有重要意义。
三、0.1米分辨率DOM对应比例尺的确定方法1. 基于数字图像在制定0.1米分辨率DOM对应比例尺的时候,可以通过数字正射影像或数字高程模型(DEM)进行数据处理和分析,根据图像上的像素分辨率以及地理坐标系下的地理距离,计算出相应的比例尺数值。
2. 基于地面控制点另一种确定0.1米分辨率DOM对应比例尺的方法是通过地面控制点进行测量和校正。
通过地面控制点的坐标和在数字正射影像或数字高程模型上的位置,结合实际测量的地理距离,可以更加准确地确定DOM对应的比例尺。
四、0.1米分辨率DOM对应比例尺的应用1. 城市规划在城市规划中,0.1米分辨率DOM对应比例尺可以帮助规划者更加准确地把握城市空间的变化和规划需求,为城市的合理规划和发展提供科学依据。
2. 土地利用调查对于土地利用调查而言,0.1米分辨率DOM对应比例尺可以帮助进行土地利用类型的精细划分和变化监测,有利于科学合理地利用土地资源。
北京揽宇方圆信息技术有限公司DEM分辨率和比例尺、等高距的关系地表面的形态是很复杂的,不同地貌类型的形态是由它的相对高度、地面坡度以及所处的地势所决定的,它们是影响等高距的主要因素。
从等高距计算公式可以看出,当地图比例尺和图上等高线间的最小距离简称等高线间距确定之后,地面坡度是决定等高距的主要因素,当然等高距的大小也受到地面高度所制约。
h=M*S*tanα/1000式中:M—地形图比例尺分母;S—等高线间的最小间距;α—地面坡度。
等高距的选择一般应考虑两种因素:图面清晰度和地貌表示的详细度。
对选择等高距来说,图面清晰度指地图上等高线最小间距对图面载负的影响程度。
地貌表示详细度指单位高差内等高线所通过的数量对地貌表示的影响程度。
它们之间是互相影响又互相制约的统一体。
所以选择分区适宜的等高距的实质是选择详细度和图面清晰度的最佳结和。
常见比比例尺、等高距和DEM分辨率关系如下表所示:比例尺等高距DEM分辨率大比例尺1:500平地:1.0(0.5)m丘陵地:1.0m山地:1.0m高山地:1.0m1:1000平地:1.0m丘陵地:1.0m山地:1.0m高山地:2.0m1:2000平地:1.0m丘陵地:1.0m山地:2.0(2.5)m高山地:2.0(2.5)m 1:5000平地:1.0m丘陵地:2.5m山地:5.0m高山地:5.0m中比例尺1:1万平地:1.0m丘陵地:2.5m山地:5.0m高山地:10.0m5m 1:2.5万平地:5(2.5)m丘陵地:5m 山地:10m 高山地:10m1:5万平地:10(5)m丘陵地:10m山地:20m高山地:20m25m1:10万平地:20(10)m丘陵地:20m山地:40m高山地:40m50m小比例尺1:25万平地:50m丘陵地:50m山地:100m高山地:100mm100m 1:50万平地:100m丘陵地:100m山地:200m高山地:200m1:100万高程≤2000m,200m高程>2000m,250m北京揽宇方圆信息技术有限公司是国内的领先遥感卫星数据机构,而且是整合全球的遥感卫星数据资源,分发不同性能、技术应用上可以互补的多种卫星影像,包括光学、雷达卫星影像、历史遥感影像等各种卫星数据服务,各种专业应用目的的图像处理、解译、顾问服务以及基于卫星影像的各种解决方案等。
卫星影像分辨率的成图比例尺计算北京揽宇方圆信息技术有限公司教您如何计算卫星影像分辨率。
卫星分辨率(1)0.3米:worldview3(2)0.4米:worldview3、worldview2、geoeye(3)0.5米:worldview3、worldview2、geoeye、worldview1、pleiades(4)0.6米:quickbird、锁眼卫星(5)1米:ikonos、高分二号卫星(6)1.5米:spot6、锁眼卫星(7)2.5米:spot5、alos、资源三号、高分一号、锁眼卫星(8)5米:spot5、rapideye、锁眼卫星(9)10米:spot5、spot4、spot3、spot2、spot1(10)15米:landsat5(tm)、landsat(etm)1:首先,说明卫星影像分辨率,通常指遥感影像地面分辨率。
遥感影像地面分辨率是指在影像上能够分辨地面最小影物的大小,一般以一个像素代表地面的大小来表示,通常所讲的1米分辨率是指一个像素表示地面大约1米*1米的面积。
2:搞清楚分辨率后,然后需要弄清像素和米的单位换算关系。
3:我们把像素和米都转换为英寸计算。
1英寸=96像素1英寸=25.4mm4:那成图比例以法国卫星Spot5为例,最高分辨率为2.5米,换算为比例尺:1/(2.5*3779.52)=1/9448.8所以成图比例为1:100005:QuickBird(快鸟)最大分辨率0.61米,换算为比例尺:1/(0.61*3779.52)=1/2305.5072 所有所以成图比例为1:25006:法国pleiades卫星0.5米分辨率,换算为比例尺:1/(0.5*3779.52)=1/1889.76所有所以成图比例为1:25007:2014年发的worldview3 卫星0.3米分辨率,换算为比例尺:1/(0.3*3779.52)=1/1133.856所有所以成图比例为1:1500。
地表面的形态是很复杂的,不同地貌类型的形态是由它的相对高度、地面坡度以及所处的地势所决定的,它们是影响等高距的主要因素。
从等高距计算公式可以看出,当地图比例尺和图上等高线间的最小距离简称等高线间距确定之后,地面坡度是决定等高距的主要因素,当然等高距的大小也受到地面高度所制约。
h=M*S*tanα/1000
式中:
M—地形图比例尺分母;
S—等高线间的最小间距;
α—地面坡度。
等高距的选择一般应考虑两种因素:图面清晰度和地貌表示的详细度。
对选择等高距来说,图面清晰度指地图上等高线最小间距对图面载负的影响程度。
地貌表示详细度指单位高差内等高线所通过的数量对地貌表示的影响程度。
它们之间是互相影响又互相制约的统一体。
所以选择分区适宜的等高距的实质是选择详细度和图面清晰度的最佳结和。
常见比比例尺、等高距和DEM分辨率关系如下表所示:。
摘要:为了方便地描述信息时代遥感影像的技术指标,出现了多种不同的分辨率概念,包括:胶片分辨率、扫描分辨率、地面分辨率、显示分辨率、实际分辨率等等。
这些指标在表示内容上与传统的比例尺概念有什么异同呢?本文从遥感应用的角度,较为详细地描述与比例尺相关的几个重要的分辨率概念,并给出了常用的换算方法,对于摄影测量与遥感领域的广大技术人员具有较好的参考价值。
关键词:遥感影像比例尺分辨率Application Of TEQC to Quality Analysis On GPS CORS DataAbstract:This paper discusses the quality of SZ_CORS GPS data with five month observation span on 7 stations with TEQC software,and gives out the system report according to IGS data quality status,therefore more information of the CORS system movement condition is understanded。
Keywords: TEQC,SZ_CORS,data quality analysis1前言比例尺作为传统地图的基本要素之一,是十分重要的技术指标,反映了地图的精确度。
随着数字化测绘时代的到来,比例尺在实际应用中的重要性有所退化,开始被分辨率、精细度等指标所替代,甚至有人觉得它将不再衡量数字地图产品精确程度的指标。
本人觉得,比例尺仍应该长期存在于现代测绘应用中,尤其在各种地图数据输出状态,包括纸张、胶片、显示器等载体上,比例尺依然是衡量地图产品详细程度最重要的概念,即使在数字世界,仍然没有一个指标可以替代比例尺来有效地描述地图的精确程度。
但是和传统地图不同,比例尺在信息时代是一个动态的指标,单纯使用比例尺这一指标来描述地图的精确度是不现实的,尤其在遥感影像应用中。
遥感影像比例尺和分辨率的关系
遥感影像的比例尺和分辨率的关系
航空摄影测量对影像的要求
航空摄影测量的实践可以用来借鉴分析卫星影像与成图比例尺的选择。
这是因为二者的成图原理相似,并且航空摄影测量具有大量的实践经验和实验数据,是非常成熟的。
航空摄影测量中没有直接给出对影像分辨率的要求,但可以通过对摄影仪物镜分辨率的要求和摄影比例尺来推断。
航摄中航摄仪镜头分辨率表示通过航空摄影后在影像上能够分辨的线条的最小宽度(这里没有考虑软片和像纸的分辨率)。
在航摄规范(GB/T 15661-1995)中规定航摄仪有效使用面积内镜头分辨率“每毫米内不少于25 线对”。
根据物镜分辨率和摄影比例尺可以估算出航摄影像上相应的地面分辨率D,即D=M/R。
(其中M 为摄影比例尺分母,R 为镜头分辨率。
)根据航摄规范中“航摄比例尺的选择”的规定和以上公式,可得表(1)
成图比例尺航摄比例尺影像地面分辨率(m)
1:5000 1:10 000~1:20 000 0.4~0.8
1:10 000 1:20 000~1:40 000 0.8~1.6
1:2 5000 1:25 000~1:60 000 1.0~2.4
1:50 000 1:35 000~1:80 000 1.4~3.2
上表可以作为选择卫星影像分辨率的参考。
顺便指出,从表中可以看出,虽然成图比例尺愈大,所需的影像分辨率愈高,但两者并不是成线性正比关系,而是非线性的。
2 卫星影像分辨率的选择
卫星影像分辨率的选择除了考虑不同比例尺成图对影像分辨率要求,还要考虑现有可获取的卫星影像产品之规格,因为卫星摄影与航空摄影不同,其摄影高度(即摄影比例尺)是固定的。
下面列出几种商用卫星影像的分辨率。
表(2)
卫星QuickBird-2 IKONOS-2 SPOT-5 SPOT-4 Landsat-7
最高分辩率(m) 0.61 1 2.5 10 15
对照表(1)和表(2),个人认为就目前较为稳定的卫星影像货源来讲,对于1:5000~1:50 000 的基础测绘更新试验,可以考虑如下的分辨率选择。
表(3)
成图比例尺卫星影像(分辨率)
1:5000~1:10 000 QuickBird(0.61m)
IKONOS-2 (1m)
1:25 000 QuickBird-2(0.61m)
IKONOS-2 (1m)
SPOT-5(2.5m)
1:50 000 SPOT-5(2.5m)
对于已有旧版实测地形图的地区,若有足够密度的图上参考点(即可与卫片上的同位置点相一致)作范围控制的基础上,在地形图局部快速更新(修、补测)时,可以考虑适当放宽对分辨率的要求,如用2.5m 分辨率卫片局部修、补测1:10 000 地形图,用10m 分辨率卫片局部修、补测1:50 000 地形图等。
卫星与航拍影像由像素点组成,像素点越丰富,照相辨认的细节的尺寸越小。
影像照片上像素点的密度常用每毫米多少条线来表示,线越多表示影像质量越高。
例如,卫星影像每平方毫米的纵横线数各250条,也就是每平方毫米内排列:62500个像素点,其相邻两像素点间的距离只有4微米,这样微小的间隔,即使放大10倍,肉眼也是看不出来的。
照片上4微米相当于地面距离多少呢?这与照相机的焦距和卫星的飞行高度有关。
如果焦距为2米,飞行高度150公里,那末,根据简单的几何学关系就可求得地面距离为0.3米。
这个长度就叫做照片的地面分辨率。
通俗地说,地面分辨率是能够在照片上区分两个目标的最小间距,但它并不代表能从照片上识别地面物体的最小尺寸。
1尺寸为0.3米的目标,在地面分辨率为0.3的照片上,只是1个像素点,不管把照片放大多少倍,依然只
是1个像素点。
所以,要从照片上认出一个目标就多少得有若干个像素点在照片上来构成该目标的轮廓。
通常,从照片上能够识别目标的最小尺寸应等于地面分辨率的5~10倍,即1.5至3米。
人的肩宽约0.5米,在地面分辨率为0.3米的卫星影像上占1~2个像素点。
从照片上可以发现这儿有目标,但这个目标是人,还是物,靠1~2个像素点是确定不了的,当然更谈不上区分是男还是女了!那么,如果要从照片上看清报纸“南方周末”这四个字,地面分辨率必须达到三毫米左右,比现在侦查卫星的水平要提高一百倍。
因此,某些说法提到现在通过卫星拍摄的能看清报纸上的文字、士兵脸上的胡子等说法是没科学根据的,是不负责任甚至耸人听闻的言论。
而低空航空拍摄便是弥补卫星拍摄不足的有效形式。
以下图像来自于BlueSky公司(英国公司,以航拍、GIS/GPS相关业务为主)的航拍影像,原图仅作裁切,没缩小,点击可查看大图--
分辨率:5米,地面上每5米的物品在影像中占1个像素,相当于视角高度约为4km 分辨率:2米,地面上每2米的物品在影像中占1个像素,相当于视角高度约为
1.8km
分辨率:1米,地面上每1米的物品在影像中占1个像素,相当于视角高度约为
500m
分辨率:0.5米,地面上每0.5米的物品在影像中占1个像素,相当于视角高度约
为300m
分辨率:25厘米,地面上每25厘米的物品在影像中占1个像素,相当于视角高度
约为150m
分辨率:12.5厘米,地面上每12.5厘米的物品在影像中占1个像素,相当于视角
高度约为80m
分辨率:10厘米,地面上每10厘米的物品在影像中占1个像素,相当于视角高度
约为60m,或20楼的高度。