高程数据的精度与分辨率


9

更新:

我感到困惑的一个很好的例子:在“数字地形模型”的Wikipedia页面上,可以在“另请参见”部分中找到有关卫星的以下陈述:

TanDEM-X:生成世界范围,一致,及时,高精度的数字高程模型

我可以接受此声明,然后将精度一词替换为分辨率一词吗?您同意这样做后是否意味着相同?

原始问题:

关于精度与精度的问题已经有人提出并回答了,但我相信我的问题有所不同。

在存储高程模型的文件的上下文中,例如TIFF,高程详细信息的精度和分辨率之间有什么区别?它们是一样的吗?

通常,当我想到低分辨率高程模型时,会想到最终看起来像块状的地形:

在此处输入图片说明

和与地形相对应的高分辨率,它将看起来更加平滑并具有更多细节。

在讨论高程模型中的“详细信息”时,这些术语(精度/分辨率)是否可以互换使用?上面图像中的地形已从其原始表示中失去了精度,这是错误的说法吗?

这篇文章看起来几乎与我想要的内容相同,但我认为不是,因为它是在不同领域(仪器测量领域)中提到的术语。(如果我在这里错了,请纠正我)


您的DEM的“原始表示”是什么意思?
whuber

是的,我想我有点模糊了。我的意思是,创建该图像的人可能并不是从一个块状的模型开始的-而是一个具有更多细节的模型-看起来更像地球的实际地形。
dtmland

1
评估该图像的一种方法是将其视为数据的插值特别差。这些数据在表示(例如)单元中间的高度方面可能是绝对正确的,因此可以声称具有无限的精度。这有助于使您清楚地知道,您的反应是在没有任何数据的的高程的图形表示在这样的未采样位置上总会有一些不确定性:这就是分辨率与精度间接相关的意义。
ub

Answers:


8

我想我可以为您回答。

如果您在提供的链接上查看精度与精度图像,则精度是指观测值的可重复性。例如,如果我测量从一个点到另一点的距离,而它总是仅占很小的量,那么我将以高精度进行测量。

但是,基本上,分辨率和精度是不一样的。您可以拥有一个不精确的高分辨率图像或高程模型,就像您可以拥有一个非高分辨率的高精度高程模型一样。

特别是TanDEM-X的目标是成为分辨率为12 m的全局DEM,相对精度为2 m,绝对精度为10 m(来自Wikipedia)。这意味着此高度将是高精度,低(ish)精度和高分辨率(对于全局DEM)。

编辑:仅需注意,用于表示数据的数据类型(即int,float)与精度无关。您不应该自欺欺人,在小数点后保留大量数字就意味着观察是精确的!


+1值得一提的,不过,该数据类型与精度。例如,由于每个整数代表值的单位范围,因此它会自动包括至少±0.5的不精确度。当测量本来就不那么精确时,这可以忽略不计,但对于高精度测量(例如2 m相对精度)而言,则可以忽略不计。
whuber

我喜欢这里的方向-不是高分辨率的高精度高程模型的例子是什么?
dtmland

1
嗨,dtmland,TanDEM-X是高精度和低分辨率!12 m分辨率和2 m精度非常好!由调查员和经纬仪进行的详细调查是另一个高精度调查的示例,因为覆盖率相对较低,因此它并不是真正的高分辨率。对该区域进行激光扫描虽然分辨率较高,但精度较低。(当然,一切都是亲戚的!)
Alex Leith

3
瓦伯,我认为我不同意。数据类型必须能够包含数据集的精度,但不能用作衡量数据集实际精度的指标。因此,可以肯定的是,双精度浮点数具有15个有效数字,但是如果您使用该精度浮点数来存储精度为2 m的值,则不妨使用int。数据类型没有相关性,也与观测精度无关。
Alex Leith

1
亚历克斯,你可能会误解我的评论。数据类型的问题与分辨率基本上相同。例如,使用int以米为单位存储高程意味着分辨率为1米。还有就是只要粗糙分辨率创造更多的不精确分辨率之间的关系。但是,假定分辨率只比精度好是一个错误:许多人以为是这样,但是从约翰·图基(John Tukey)起(约1960年)的优秀统计学家对它进行了揭穿。特别是,对于2m精度,您绝对不应使用int进行存储。
whuber

3

栅格/栅格上下文中的分辨率是“像元大小”,即栅格中每个像元/像素的特定单位(米,英尺等)的宽度/高度。

我已经看到术语精度在网格中以两种方式使用:

  1. 在大多数情况下,与您所说的相同,测量的准确性
  2. 数据类型用于单元格/带值,例如浮点数,双精度数,整数

就第一个而言,这是指地形模型是对现实世界模型的度量?
dtmland

正如我在结尾处提到的那样,牢记这个答案是错误的,因为地形(在我帖子中的图像中)已经失去了其原始表示形式的精度?
dtmland 2013年

2

DTM是一个近似值,可以从中推断出有关世界的含义。身高数据的发布者倾向于对模型与现实世界的接近程度进行度量。但这并不能告诉您对特定问题的含义的推断能力。

例如,如果要为非常平坦的土地计算梯度,则稀疏模型就足够了。在具有非常接近的峡谷和陡峭的悬崖边缘的地形中,相同的模型将没有多大用处。

如果数据适用于特定目的,则可以使用稀疏数据来建模世界并正确推断含义。从准确和精确的数据中得出不良结果也是可能的。

如果低分辨率数据适合特定用途,则可以给出准确的预测。


那么您是说在这种情况下精度和分辨率不同吗?
dtmland

2
很难不使语义陷入困境。您可以说高分辨率比低分辨率要好,并且可以使用精度和准确性对其进行量化。但是大部分时间都是为了回答特定问题而进行的分析,而您希望获得正确的答案。数据是否足够精确以进行分析?当然,这与分辨率有关,但是它比分辨率还要复杂。
马修·斯内普

1

实际上,分辨率为90m的DEM意味着只有一个高度值归因于90 * 90m大小的正方形。该独特价值的准确性如何?该问题的答案取决于精度的概念。90m分辨率的DEM可能具有2m的精度。同样,分辨率为45m的DEM可以具有10m的精度。简而言之,使用具有更高解析度和精度的DEM有意义。希望这可以帮助。

By using our site, you acknowledge that you have read and understand our Cookie Policy and Privacy Policy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.