Калькулятор GSD: размер пикселя на местности для съёмки с дрона

GSD — расстояние на земле между центрами двух соседних пикселей на надирном снимке. GSD 2,74 см на пиксель означает, что каждый пиксель покрывает около 2,7 см местности. Меньшая цифра — более мелкая детализация: различимы более мелкие объекты, но снимать нужно ниже и больше.

GSD описывает снимки, а не готовую карту. Ортофотоплан и модель высот, полученные из них, можно записать с GSD снимков или с более крупным размером ячейки, а точность положения результата зависит далеко не только от GSD.

GSD = H × s / (f × n), где H — высота над землёй, s — ширина матрицы, f — фокусное расстояние, n — ширина изображения в пикселях. Иначе говоря, GSD — это высота полёта, умноженная на размер пикселя на матрице и делённая на фокусное расстояние.

Возьмём камеру класса 1 дюйм с матрицей шириной 13,2 мм, фокусным расстоянием 8,8 мм и шириной кадра 5472 пикселя на высоте 100 м над землёй. GSD = 100 × 13,2 / (8,8 × 5472) = 150 / 5472 м, то есть 2,74 см на пиксель. Один снимок тогда покрывает 150 м поперёк маршрута и 100 м вдоль него. GSD пропорционален высоте: летите вдвое выше — и каждый пиксель покроет вдвое больше местности.

Покрытие одного снимка — это GSD, умноженный на размер изображения в пикселях. Расстояние между снимками вдоль маршрута равно покрытию вдоль полёта, умноженному на единицу минус продольное перекрытие, а расстояние между маршрутами — покрытию поперёк полёта, умноженному на единицу минус поперечное перекрытие. При продольном перекрытии 80 % и поперечном 70 % камера из примера на высоте 100 м делает снимок каждые 20 м на маршрутах через 45 м, то есть около 11 снимков на гектар.

Поскольку площадь, которую добавляет каждый снимок, уменьшается пропорционально квадрату высоты, полёт вдвое ниже требует примерно вчетверо больше снимков для той же площади. Снимки на гектар в калькуляторе не учитывают края и развороты плана полёта, поэтому реальный полёт даёт немного больше.

Меньший GSD делает снимки резче на местности, но сам по себе не ставит модель на место: абсолютная точность берётся из определения положений и наземного обоснования, а измеряют её только независимые контрольные точки.

Профиль обработки задаёт GSD продуктов. Сбалансированный записывает ортофотоплан и модели высот с удвоенным GSD снимков, а Максимум — в полном разрешении, поэтому цифра в калькуляторе — лучшее, что могут дать снимки, а не то, что содержит каждый продукт.

Начните с самой мелкой детали, которую результат должен показать или измерить, и выйдите от неё на высоту. Если нарисованные опорные марки должны находиться на снимках автоматически, делайте диск не меньше примерно семи GSD в поперечнике: 0,35–0,5 м при GSD 4,7 см.

Затем оцените затраты. Полёт ниже резко увеличивает число снимков и время полёта, а на неровной местности одна высота полёта даёт разный GSD на холме и в долине, поэтому держите камеру на постоянной высоте над рельефом, а не над точкой взлёта.

Использование эквивалентного фокусного расстояния 35 мм. Формуле нужно реальное фокусное расстояние объектива. В паре с реальной шириной матрицы эквивалентное значение даёт GSD в несколько раз меньше настоящего.

Использование диагонали матрицы или её «дюймового» названия как ширины. Матрица типа 1 дюйм имеет ширину 13,2 мм, а не 25,4 мм. Берите ширину из паспорта камеры; типы матриц в калькуляторе — лишь типичные значения.

Отсчёт высоты от точки взлёта. На склонах высота над точкой взлёта и высота над землёй могут различаться настолько, что GSD заметно меняется. Калькулятор ожидает высоту над той местностью, которую вы снимаете.