Точность и разрешение в данных высот

9

Обновить:

Хороший пример того, что меня смущает: на странице Википедии для «цифровой модели местности» можно найти следующее утверждение о спутнике в разделе «Смотрите также»:

TanDEM-X: создание всемирной, последовательной, своевременной и высокоточной цифровой модели рельефа

Могу ли я взять это утверждение и поменять слово «точность» на слово «разрешение»? Согласитесь ли вы, что после этого это означает то же самое?

Оригинальный вопрос:

Вопрос о точности против точности уже задавался и отвечался, но я считаю, что мой вопрос отличается.

В контексте файлов, в которых хранятся модели высот, например, TIFF, в чем разница между точностью и разрешением в деталях высот? Это одно и то же?

Обычно, когда я думаю о моделях рельефа с низким разрешением, я думаю о местности, которая в конечном итоге выглядит блочной:

введите описание изображения здесь

и высокое разрешение, соответствующее ландшафту, который будет выглядеть гладким и иметь больше деталей.

Могут ли эти термины (точность / разрешение) использоваться взаимозаменяемо, когда речь идет о «детализации» в модели рельефа? Ошибочно ли говорить, что ландшафт на изображении выше потерял точность по сравнению с первоначальным изображением?

Этот пост выглядел почти как то, что я искал, но я не верю - потому что он говорит о терминах в контексте другой области - области измерений прибора. (Поправьте меня, если я здесь не прав)

geotiff-tiff elevation resolution precision dtmland
источник
Что вы подразумеваете под «оригинальным представлением» вашей ЦМР?
whuber
Да, я полагаю, что оставил это несколько расплывчатым. Я имел в виду, что тот, кто создавал это изображение, возможно, начинал не с блочной модели, а с моделью с гораздо большей детализацией, которая могла бы больше походить на реальную местность Земли.
dtmland
1
Один из способов оценить это изображение - думать о нем как об особенно плохой интерполяции данных. Эти данные могут быть абсолютно правильными, поскольку они представляют (скажем) возвышения в середине ячеек и, следовательно, могут претендовать на бесконечную точность. Это помогает понять, что вы реагируете на графическое представление возвышений в точках, где у вас нет никаких данных. В таких непроверенных местах всегда будет некоторая неопределенность: в этом смысле разрешение косвенно связано с точностью.
whuber

Ответы:

8

Я думаю, что могу ответить за вас.

Если вы посмотрите на изображение «Точность против точности» по предоставленной вами ссылке, точность относится к повторяемости наблюдения. Например, если я измеряю расстояние от одной точки до другой, и оно всегда измеряется только на очень небольшую величину, то я делаю измерения с высокой точностью.

Но, в основном, разрешение и точность не совпадают. У вас может быть изображение с высоким разрешением или неточная модель рельефа, точно так же, как у вас может быть высокоточная модель рельефа, которая не имеет высокого разрешения.

В частности, TanDEM-X стремится стать глобальной ЦМР с разрешением 12 м с точностью 2 м относительно и 10 м абсолютной (из Википедии). Это подразумевает, что это повышение будет высокой точностью, низкой (ish) -точностью и высоким разрешением (для глобальной ЦМР).

РЕДАКТИРОВАТЬ: просто примечание, тип данных, используемых для представления данных, то есть, int, float, не имеет ничего общего с точностью. Вы не должны обманывать себя тем, что наличие большого количества цифр после десятичной точки означает, что наблюдение является точным!

Алекс Лейт
источник
+1 Стоит отметить, однако, что тип данных имеет отношение к точности. Например, поскольку каждое целое число представляет диапазон значений в единицах, оно автоматически включает не менее + -0,5 погрешности. Это ничтожно мало, когда измерения по своей сути гораздо менее точны, но это не пренебрежимо для высокоточных измерений (таких как относительная точность 2 м).
whuber
Мне нравится направление здесь - что является примером высокоточной модели рельефа, которая не имеет высокого разрешения?
13
1
Привет, dtmland, TanDEM-X отличается высокой точностью и низким разрешением! Разрешение 12 м и точность 2 м - это очень хорошо! Детальное обследование, проведенное геодезистом и теодолитом, является примером другого высокоточного обследования, которое на самом деле не имеет высокого разрешения, поскольку охват является относительно низким. Хотя лазерное сканирование области будет иметь высокое разрешение, но низкую точность. (Все относительно, конечно!)
Алекс Лейт
3
Whuber, я думаю, что я не согласен. Тип данных должен содержать точность набора данных, но не должен использоваться как мера фактической точности набора данных. Так что, конечно, число с плавающей запятой двойной точности имеет 15 значащих цифр, но если вы используете это для хранения значения с точностью до 2 м, то вы также можете использовать int. Тип данных не имеет никакого отношения, никакой корреляции с точностью наблюдения.
Алекс Лейт
1
Вы можете неправильно истолковать мой комментарий, Алекс. Вопрос о типе данных по существу такой же, как и о разрешении. Например, использование ints для хранения высот в метрах означает, что разрешение составляет один метр. Там является связь между разрешением , поскольку резолюции грубее создать больше неточностей. Однако ошибочно полагать, что разрешение должно быть не лучше точности: многие полагали, что хорошие статистики, начиная с Джона Тьюки (ок. 1960), опровергли его. В частности, для точности 2 м определенно не следует использовать int для хранения.
whuber
3

Разрешение в контексте растра / сетки - это "размер ячейки" или ширина / высота в определенной единице (метре, футах и ​​т. Д.) Каждой ячейки / пикселя в сетке.

Я видел термин точность, используемый двумя способами с сетками:

  1. В большинстве случаев, так же, как вы упоминали, точность измерения
  2. Тип данных, используемый для значений ячейки / полосы, например, float, double, integer
Oyvind
источник
Что касается номер один, это будет относиться к идее, что модель местности является мерой ее реального аналога?
дтмланд
И с учетом этого ответа - как я уже упоминал в конце - ошибочно ли говорить, что местность (на картинке из моего поста) потеряла точность от своего первоначального представления?
ДТМЛАНД
2

DTM - это приближение, из которого можно вывести смысл о мире. Издатели данных о высоте имеют тенденцию давать измерения того, насколько точно модель соответствует реальному миру. Но это не говорит вам, насколько хорошо это будет означать значение для конкретного вопроса.

Например, если вы хотите рассчитать уклон для очень плоского участка земли, будет достаточно разреженной модели. Та же модель будет гораздо менее полезна на местности с очень близкими каньонами и крутыми краями обрыва.

Можно использовать разреженные данные для моделирования мира и правильно определить значение, если данные подходят именно для этой конкретной цели. Также возможно получить плохие результаты из точных и точных данных.

Данные с низким разрешением могут дать точные прогнозы о конкретных явлениях, если они подходят для этого конкретного использования.

Мэтью Снейп
источник
Так вы говорите, что точность и разрешение отличаются в этом контексте?
dtmland
2
Трудно не увязнуть в семантике. Вы можете сказать, что более высокое разрешение лучше, чем низкое, и количественно оценить это, используя точность и аккуратность. Но в большинстве случаев проводится анализ, чтобы ответить на конкретный вопрос, и вы хотите получить правильный ответ. Достаточно ли точны данные для вашего анализа? Это, безусловно, связано с разрешением, но это сложнее, чем просто разрешение.
Мэтью Снейп,
1

На практике матрица высот с разрешением 90 м означает, что только одно значение высоты относится к квадрату размером 90 * 90 м. Насколько точна эта уникальная ценность? Ответ на этот вопрос ведет к понятию точности. ЦМР с разрешением 90 м может иметь точность 2 м. Точно так же разрешение матрицы высот 45 м может иметь точность до 10 м. Короче говоря, имеет смысл работать с ЦМР более высокого разрешения и точности. Надеюсь это поможет.

user70338
источник