GSD 计算器：无人机测绘的地面采样距离

GSD 是垂直照片中相邻两个像素中心之间的地面距离。每像素 2.74 厘米的 GSD 意味着每个像素覆盖约 2.7 厘米的地面。数字越小，细节越精细：能分辨更小的物体，但照片需要飞得更低、拍得更多。

GSD 描述的是照片，而不是最终的地图。由照片生成的正射影像和高程模型可以按照片的 GSD 写出，也可以按更粗的单元尺寸写出，而成果的定位精度远不只取决于 GSD。

GSD = H × s / (f × n)，其中 H 是相对地面的高度，s 是传感器宽度，f 是焦距，n 是影像宽度（像素）。换句话说，GSD 等于飞行高度乘以传感器上的像元尺寸，再除以焦距。

以一款 1 英寸级相机为例：传感器宽 13.2 毫米，焦距 8.8 毫米，影像宽 5472 像素，在离地 100 米处飞行。GSD = 100 × 13.2 / (8.8 × 5472) = 150 / 5472 米，即每像素 2.74 厘米。此时一张照片在垂直于航线方向覆盖 150 米，沿航线方向覆盖 100 米。GSD 与高度成正比：飞行高度加倍，每个像素覆盖的地面也加倍。

单张照片的覆盖范围等于 GSD 乘以影像的像素尺寸。同一条航线上相邻曝光的间距，等于沿航向的覆盖范围乘以（1 − 航向重叠率）；相邻航线的间距，等于垂直航向的覆盖范围乘以（1 − 旁向重叠率）。在航向重叠 80%、旁向重叠 70% 时，算例相机在 100 米高度每 20 米拍一张照片，航线间距 45 米，约合每公顷 11 张照片。

由于每张照片新增的地面面积随高度的平方减小，飞行高度减半时，同样面积需要约四倍的照片。计算器中的每公顷照片数没有计入航线边缘和转弯，因此实际航飞会多拍一些。

更小的 GSD 让照片在地面上更清晰，但它本身并不能把模型放到正确的位置：绝对精度来自定位和地面控制，只有独立检查点才能测量它。

处理预设决定了成果的 GSD。均衡以照片 GSD 的两倍写出正射影像和高程模型，最高以全分辨率写出，因此计算器中的数字是照片所能提供的最好结果，而不是每种成果都包含的分辨率。

从成果必须显示或量测的最小对象出发，反推出飞行高度。如果希望在照片中自动找到喷涂的像控点标靶，圆盘直径应至少约为 GSD 的七倍：GSD 为 4.7 厘米时为 0.35 至 0.5 米。

然后核算成本。飞得更低会让照片数量和飞行时间急剧增加；在起伏地形上，单一飞行高度会在山顶和谷底得到不同的 GSD，因此应让相机保持相对地形的恒定高度，而不是相对起飞点的高度。

使用 35 毫米等效焦距。公式需要的是镜头的实际焦距。若与实际传感器宽度搭配使用等效焦距，算出的 GSD 会小好几倍。

把传感器对角线或其“英寸”名称当作宽度。1 英寸型传感器的宽度是 13.2 毫米，而不是 25.4 毫米。请从相机规格书中取宽度；计算器中的传感器类型只是典型值。

从起飞点量高度。在坡地上，相对起飞点的高度与相对地面的高度可能相差很大，足以明显改变 GSD。计算器需要的是相对您所测绘地面的高度。