各種解析度小知識

2021-03-04 01:32:54 字數 2572 閱讀 2027

比例尺作為傳統地圖的基本要素之一,是十分重要的技術指標,反映了地圖的精確度。隨著數位化測繪時代的到來,比例尺在實際應用中的重要性有所退化,開始被解析度、精細度等指標所替代,甚至有人覺得它將不再衡量數字地圖產品精確程度的指標。本人覺得,比例尺仍應該長期存在於現代測繪應用中,尤其在各種地圖資料輸出狀態,包括紙張、膠片顯示器等載體上,比例尺依然是衡量地圖產品詳細程度最重要的概念,即使在數字世界,仍然沒有乙個指標可以替代比例尺來有效地描述地圖的精確程度。

但是和傳統地圖不同,比例尺在資訊時代是乙個動態的指標,單純使用比例尺這一指標來描述地圖的精確度是不現實的,尤其在遙感影像應用中。

解析度也是乙個傳統的術語。在模擬航空像片中,通常使用分解率來描述膠片上影像的精細度。在數字影像中,現在改用分辯率來描述。

但是解析度的型別很多,在不同的領域有不同的表示方法。僅與攝影測量與遙感有關的解析度概念也有不下十種。

既然比例尺和解析度都是衡量數字地圖產品的精細程度,他們之間有怎樣的區別和聯絡呢?

遙感影象的解析度

解析度是用於記錄資料的最小度量單位,一般用來描述在顯示裝置上所能夠顯示的點的數量(行、列),或在影像中乙個象元點所表示的面積。

因為遙感"拍攝"的"像片"是由位於不同高度,裝在不同載體(如飛機、衛星等)上的不同清晰度(解析度)"照像"裝置,以不同的"照像"(採集)方式,獲取的遙感"像片"(影象、資料、影像等),這些遙感影象是具有不同清晰度、不同解析度的"**"。類似我們在生活中用"135" 照相機拍攝一棵樹,從汽車上拍一張,然後再從飛機上拍一張,兩張"135"底片在放大同一棵樹時,其放大效果是不一樣的。肯定是高度低的"135"**放大後的效果最清晰,也就是說解析度最高。

遙感衛星的飛行高度一般在4000km(千公尺)~600 km(千公尺)之間,影象解析度一般從1 km(千公尺)~1m(公尺)之間。影象解析度是什麼意思呢?可以這樣理解,乙個象元,代表地面的面積是多少。

象元是什麼意思呢?象元相當於電視螢幕上的乙個點(電視是由若干個點組成的影象畫面),相當於計算機顯示螢幕上的乙個象素,相當於一群舉著不同色板拼成畫圖的人中的乙個。

當解析度為1km時,乙個象元代表地面1kmx1km的面積,即1km2(平方千公尺);當解析度為30m時,乙個象元代表地面30mx30m的面積;當解析度為1m時,也就是說,影象上的乙個象元相當於地面1m x 1m的面積,即1m2(平方公尺)。

遙感影像解析度的類別和概念

1膠片分解力

膠片分解力通常用於描述膠片影像的光學質量,是傳統的技術指標。膠片分解力受許多條件的影響,如:記載影象的膠片和像機鏡頭的解析度、**時無法補償的影像移動、大氣條件、膠片沖洗的狀況等等。

它所表示單位是「線對/公釐」,「線對」指的是一條白線和寬度相等的間隔(黑色)。國家對於航空攝影軟片的分解力要求不得低於 85 線對/公釐。

2掃瞄解析度

掃瞄解析度是指影像掃瞄器在實現影象的模數轉換時,通過掃瞄元件將掃瞄物件表示成的畫素所採用的最小面元單位。通常使用的單位是 dpi,表示每英吋的畫素數目,數字越大,影像精細度越高。比如:

國家規定的數字柵格地圖的掃瞄分辯率要求 300dpi,即每英吋長度包含了 300個畫素。 在攝影測量應用中,常使用μm來表示掃瞄解析度,意味著乙個掃瞄畫素在原始膠片上的實際尺寸。在實際應用中,掃瞄解析度的選取非常重要,解析度太高,獲取的資料量很大,造成資料冗餘和儲存困難;而掃瞄解析度定得太低,影像細節很難反映出來,成圖精度和資訊提取會大受影響。

那麼航片掃瞄的解析度到底取決於什麼呢?經過分析發現:拋開成圖比例尺、攝影比例尺、掃瞄器效能等外部因素以外,應直接取決於攝影底片的膠片分解力。

例如選用膠片分解力為 85線/mm,通過換算為 11.46um。即膠片上每隔 11.

46 um的距離能顯現 1 個畫素點,更小的距離就無法分辨。由此,航片掃瞄解析度應大於 11.46u,否則掃瞄所得的資料就會產生冗餘。

3顯示解析度

顯示解析度是顯示器在顯示影象時的解析度,使用畫素描述。顯示解析度的數值是指整個顯示器所有可視面積上水平畫素和垂直畫素的數量。例如 800×600 的解析度,是指在整個螢幕上水平顯示 800個畫素,垂直顯示 600個畫素。

每個顯示器都有自己的最高解析度,並且可以相容其它較低的顯示解析度,所以乙個顯示器可以用多種不同的解析度顯示。目前顯示器的顯示解析度指標提高很快,常用的數值有 1024×768,1280×1024 等幾種。

4地面解析度

遙感影像的地面解析度是指在影像資料中乙個畫素代表地面的大小,通常也是人眼能識別的最小地物大小。這是遙感和測繪領域的專業名詞,主要表示在用柵格地學要素,如遙感影像、數字高程模型、柵格地圖等。對於遙感影像而言,常說的解析度即指地面解析度。

遙感影像的地面解析度可以在影象檔案中反映,geotiff、eos-hdf 等用於地學應用的影象格式可以儲存這項指標,也可以在檔案外反映,如 tfw、jpw等。

5實際解析度

遙感影像的實際解析度是影象資料中檔案頭資訊中表示的解析度大小,以 tif、bmp、jpg等檔案格式中專門用幾個位元組表示影象的實際解析度,通常用 dpi來表示,即指每英吋列印多少個點,預設值為 72dpi。在photoshop 中,可以顯示其實際解析度,見下圖:

在影像列印的時候,很多影象軟體用這個解析度所反映的影象大小進行列印,因而實際解析度又稱之為輸出解析度。遙感影像的地面解析度和實際解析度不是乙個概念,如果要把遙感影像按一定的成圖比例尺進行列印輸出,就需要重新計算實際解析度,然後才能準確輸出。

各種解析度介紹

解析度是和影象相關的乙個重要概念,它是衡量影象細節表現力的技術引數。但解析度的種類有很多,其含義也各不相同。正確理解解析度在各種情況下的具體含義,弄清不同表示方法之間的相互關係,是至關重要的一步。下面對幾種常見的影象輸入 輸出解析度及不同影象輸入 輸出裝置解析度作個介紹,供大家參考。一 有關解析度的...

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