«Разрешение 10 м» - выражается как разрешение экрана (или другой способ, которым фотография может понять нуб)?

Question

Спутник X-Sat снимает изображения Земли "мультиспектральным прибором с разрешением 10 м (три спектральных полосы в видимом и ближнем инфракрасном спектре)" Что это значит? В частности, как будет выражаться «разрешение 10 м», если оно должно описывать разрешение экрана? Другие способы описания этой резолюции также приветствуются.

Answer 1

Веб-страница, на которую вы ссылаетесь, использует термин Пространственное разрешение . Он должен описать разрешающую способность устройства формирования изображения, которое у них там есть, то есть способность разделять точки объекта, который в этом случае является поверхностью Земли.

Разрешение в десять метров говорит нам о том, что камера, расположенная на 685 километрах над уровнем моря, способна различать объекты, которые находятся на расстоянии 10 метров друг от друга. На темной поверхности парковки два светлоокрашенных автомобиля будут отображаться в виде одного пикселя, если они ближе 10 метров друг к другу. На расстоянии более 10 метров автомобили будут создавать два пикселя на изображении.

Что означает разрешение 10 метров на экране вашего компьютера? Я предполагаю, что у вас широкоформатный экран с разрешением 1920 пикселей по горизонтали. Разрешение 10 метров означает, что если вы «просматриваете пиксели» изображения, вы будете видеть 10 метров поверхности Земли на каждый пиксель на вашем дисплее, в результате чего вы увидите участок земли шириной 19,2 километра, если вы посмотрите его на полный экран. Однако на той странице википедии говорится, что устройство обработки изображений может захватывать участок земли шириной 50 километров, когда спутник движется по небу. Вы делите это на 10 метров, чтобы получить горизонтальное разрешение датчика изображения, которое они имеют.

50 км - это 50 000 метров, разделенных на 10 метров, что соответствует датчику шириной 5000 пикселей. Теперь это число, которое мы можем легко понять. В реальной жизни это может быть не так просто, но я считаю, что это уже отвечает на ваш вопрос.

Образец снимков с разрешением 10 метров: Максимальное разрешение в Центральном Калимантане

На самой правой картинке вы можете легко увидеть, как широкая река и более узкая река собираются вместе, и предположительно сельхозугодья разделены на прямоугольники перекрещивающимися канавами и некоторыми белыми каплями, являющимися облаками. Методы и цели объясняются в http://www.eorc.jaxa.jp/ALOS/en/guide/forestmap_oct2010.htm

Answer 2

В своем первоначальном виде - и в используемом здесь смысле - разрешение означает «уровень детализации, который может быть разрешен ». То есть, со своей орбиты, эта камера может разрешать индивидуальное обтекание земли размером примерно 10 метров. Это может соответствовать количеству и размеру пикселей на датчике, но также могут быть и другие ограничивающие факторы (например, качество оптики).

Но слово «разрешение», к сожалению, имеет другое значение в компьютерной графике. Мы называем экран с большим количеством пикселей «высоким разрешением». Это связано с тем, что если экран одинакового размера (а в первые годы существования компьютеров они были в основном такими же), большее количество пикселей позволяет отображать больше деталей и, в действительности, большее разрешение в первоначальном смысле. Это термин, с которым вы знакомы, и он в основном не связан.

Иногда мы называем количество пикселей (обычно в мегапикселях) на сенсоре камеры как «разрешение». Еще один способ думать об этом состоит в том, что каждый элемент всей системы имеет свое собственное разрешение, и что каждая часть имеет свой собственный ограничивающий фактор. Объектив, датчик, постобработка - уровень детализации, который может решить каждый, ограничивает общее разрешение. И это может пойти еще дальше: стабильность платформы может быть пределом, будь то спутник, вращающийся на орбите, или хрупкий штатив. Или, с другой стороны, после захвата изображения экран дисплея или принтер, который вы используете, является еще одним потенциальным узким местом. (Но в этом случае, я думаю, они просто говорят о захваченном изображении независимо от дисплея.)

Answer 3

В этом контексте «разрешение 10 м», вероятно, означает, что каждый пиксель в спутниковом изображении в идеале отображается в виде прямоугольника 10х10 м на земле.

Это не имеет абсолютно никакого отношения к «размеру экрана», что бы это ни значило, поэтому на остальную часть вашего вопроса ответить невозможно.

Answer 4

В частности, для спутниковых или аэрофотоснимков и других данных дистанционного зондирования, разрешение «10 м» означает, что каждый пиксель в растре изображения составляет приблизительно 10 х 10 м представления реального мира.

4-полосное многоспектральное изображение с 3-мя полосами в видимом спектре, а одна близка к инфракрасному, что означает, что 3-полосные являются отдельными монохроматическими полосами (изображениями), каждая из которых представляет видимый спектр R, G и B, и изображение 4-й полосы снимается с ближний инфракрасный спектр (приблизительно 0,845 - 0,885 мкм), который не виден человеческому глазу. Эти полосы обрабатываются в программном обеспечении ГИС и объединяются для отображения изображения в естественном цвете RGB или в ближней инфракрасной области спектра (черно-синие оттенки красного), которое обычно используется в ГИС для выявления и анализа образцов растительности и гидрологии. Это связано с тем, что в ближнем инфракрасном свете отражательная способность типов растительности и здоровья более подчеркнута, а при обработке видна в различных оттенках красного, в то время как отражающая способность водоемов не покрыта растительностью, участки находятся в сине-черном спектре. Снимки в ближней инфракрасной области обычно используются в лесном хозяйстве для разграничения древостоев, а иногда для идентификации видов, а также для идентификации и разграничения водоемов.

Некоторые спутники, такие как новый Landsat 8, собирают многоспектральные изображения с 10 многоспектральными полосами при различной длине волны и разрешении + панхроматическая полоса (более высокое разрешение), которая используется для повышения резкости комбинаций полос меньшего разрешения.

Возвращаясь к части вашего вопроса с «разрешением 10 м», приведем пример, показывающий многоспектральные спутниковые снимки с разрешением SPOT 5, отображаемые в комбинации ближнего инфракрасного диапазона. В первом примере показано изображение, отображаемое в макете 8,5 "x11" в масштабе 1: 100 000; масштабная линейка показывает расстояние 10000 м, отображаемое на карте.

Второй пример показывает то же изображение на том же макете карты, отображаемое в масштабе 1: 100; масштабная линейка показывает расстояние 10 м, отображаемое на карте - обратите внимание, что пиксель изображения имеет ширину приблизительно 10 м. Для справки я также показываю части используемой системы координат.

Answer 5

Я работаю в области дистанционного зондирования. Хорошее обобщение концепции пространственного разрешения для спутниковых изображений было сделано Duveiller (2010) и завершает некоторые другие ответы:

Пространственное разрешение - сложная концепция, для которой не существует единого определение (Townshend, 1980). Сильное упрощение часто делается в какое пространственное разрешение считается эквивалентным земле проекция пикселя. Однако сам пиксель не является истинным географический объект (Fisher, 1997), и он часто больше чем люди хотели бы, чтобы это было (Cracknell, 1998).

наблюдение Земли дистанционное зондирование состоит в измерении свойства планеты поверхность, как правило, электромагнитное излучение отражается или испускается поверхностью, которая характеризуется определенной изменчивостью в пространство. Пространственная неоднородность обычно структурирована различными наборы объектов, разбросанных по ландшафту. В отдаленном ощущении изображения, эти пространственные структуры узнаваемы тем, что их спектральные свойства в них более однородны, чем между они и другие элементы сцены (Jupp et al., 1988). Масштаб пространственное изменение в изображении относится к размеру и распределению пространственных структур по всей поверхности. Предполагая некоторую периодичность в Повторение этих структур, поверхность может быть описана в условия пространственных частот. Высокие пространственные частоты соответствуют небольшие пространственные структуры, в то время как небольшие пространственные частоты характеризуют более крупный объект а также более плавные пространственные изменения. Пространственное разрешение инструмента относится к его способности разрешать высокие пространственные частоты. это емкость зависит в основном от 3 характеристик инструмента, который будет описано ниже: расстояние отбора проб земли, передаточная функция модуляции и отношение сигнал / шум.

Подробности об этих 3 функциях можно найти в оставшейся части статьи.