傾斜攝影是最近比較火的一個話題,但也引出瞭一些問題,有些需要傾斜攝影數據的單位或者公司,想和已有數據做結合,對外提需求就是,能否做到1:500的精度?我們現在有很多1:500的線畫圖,dlg圖,能否做到完美結合?
非專業航拍的或者很少接觸過類似話題的就犯迷糊瞭,什麼是1:500,不能直接告訴我你需要幾厘米精度的模型麼?
本文簡單介紹一下這裡的幾個概念,希望能給在工作中遇到此方面疑惑的朋友一點幫助。
1比例尺、分辨率、模型精度的概念
1.1 比例尺
概念:比例尺是表示圖上一條線段的長度與地面相應線段的實際長度之比。
公式:比例尺=圖上距離與實際距離的比。
表示方法:數值比例尺、圖示比例尺和文字比例尺。
說明:(關於三維地圖的比例尺和二維地圖的比例尺的區別)
有不少剛接觸GIS的朋友遇到瞭三維地圖當中比例尺會變的問題,而對比例尺的概念產生瞭歧義,這裡進行一下說明。
可以看到或者直接測試一下,在二維地圖下,隻要不使用滾輪縮放地圖級別,不論如何拖拽地圖,比例尺都是不會發生變化的
在三維地圖下,即使不使用滾輪縮放地圖,也保持垂直視角的情況下拖拽地圖,比例尺會一直在變,這是什麼原因呢?
根據比例尺的概念,圖上距離與實際距離的比,我們可以知道因為三維地圖包含地形數據,所以拖拽過程當中如果地形有起伏,則當前地圖距離視點會比較近,會自動加載高級別的地圖,也就導致瞭地圖級別發送變化,比例尺會對應的發生變化。而且三維地圖沒有絕對的級別概念,中間會有平滑縮放的過程,所以看起來會是逐漸變化。如果去掉地形,保持垂直視角,比例尺級別就不變瞭,也是這個道理。
另外如果在三維地圖當中視角是傾斜的,我們能看到遠方的地圖,這時候因為三維地圖的特效,視野之外的或者距離視點遠的地方會自動加載低級別的地圖,這時候雖然都在同一個屏幕內,但地圖的比例尺卻是完全不一樣的。
1.2 分辨率
分辨率有顯示分辨率和地面分辨率一說,下屬概念大多來自百度文庫和百度百科,不一一註明出處瞭,請諒解
顯示分辨率:顯示分辨率(屏幕分辨率)是屏幕圖像的精密度,是指顯示器所能顯示的像素有多少,由於屏幕上的點、線和面都是由像素組成的,顯示器可顯示的像素越多,畫面就越精細,同樣的屏幕區域內能顯示的信息也越多,所以分辨率是個非常重要的性能指標之一。
描述分辨率的單位有:(dpi點每英寸)、lpi(線每英寸)和ppi(像素每英寸)。但隻有lpi是描述光學分辨率的尺度的。雖然dpi和ppi也屬於分辨率范疇內的單位,但是他們的含義與lpi不同。而且lpi與dpi無法換算,隻能憑經驗估算。
另外,ppi和dpi經常都會出現混用現象。但是他們所用的領域也存在區別。從技術角度說,“像素”隻存在於電腦顯示領域,而“點”隻出現於打印或印刷領域。
PS:什麼平臺能同時支持實景三維模型、DEM、正射影像、遙感影像等多源數據的加載?
Wish3D·Earth已經實現大數據量shp數據的流暢加載,百萬級別要素(城市級)的矢量數據可以秒加,並且完美疊加遙感影像和實景三維模型。
地圖分辨率(地面分辨率)
地面分辨率是以一個像素(pixel)代表的地面尺寸(米)。以微軟Bing Maps為例,當Level為1時,圖片大小為512*512(4個Tile),那麼赤道空間分辨率為:赤道周長/512。其他緯度的空間分辨率則為 緯度圈長度/512,極端的北極則為0。Level為2時,赤道的空間分辨率為 赤道周長/1024,其他緯度為 緯度圈長度1024。很明顯,Ground Resolution取決於兩個參數,縮放級別Level和緯度latitude ,Level決定像素的多少,latitude決定地面距離的長短。
地面分辨率的公式為,單位:米/像素:
ground resolution = (cos(latitude * pi/180) * 2 * pi * 6378137 meters) / (256 * 2level pixels)
1.3 模型精度
傾斜攝影當中,經常會說我的模型是幾厘米精度的,我飛的數據是5cm精度的模型?這個5cm是如何衡量的呢?
傾斜攝影的模型精度一般是照片分辨率的三倍,就是根據照片生成的正射影像的地面分辨率的三倍,如果生成的正射影像的分辨率是2cm/像素,那模型精度基本就是5-10cm。
公式:傾斜攝影模型精度=同工程正射分辨率的三倍
2比例尺/地圖分辨率和模型精度的換算關系
知道瞭上述概念後就不難理清他們之間的關系瞭,本文做以下簡單梳理:
1:500的比例尺,對應的地面分辨率是指地圖上1m對應地表500m,
1米=39.370079英寸
按照正常的圖像72dpi來算,一英寸包含72像素,那麼1米包含39.370079*72=2834.645688像素
得到對應關系為2834.645688對應地圖上500m ,分辨率為:500/2834.645688=0.1763888877247222
1:500的比例尺對應的地面分辨率接近0.18米
那航拍模型的精度也就要求0.18米,對應的航拍分辨率就是0.06米。就是說航拍建模的時候拍攝的照片要能達到6cm精度以上。
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