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写真測量における地上サンプリング距離(GSD)

この記事では、地上サンプリング距離(GSD)とは何か、そしてその計算方法について解説します。

地上サンプリング距離(GSD)とは、地上上で測定された2つの連続するピクセルの中心間の距離のことです 。画像のGSDの値が大きいほど、画像の空間分解能は低くなり、詳細が鮮明に見えなくなります。

GSDは、以下の要素に基づいて算出されます:

  • 飛行高度地表または物体からの距離 (H)。
  • その カメラの仕様:
    • 画像の幅 (ImW)。
    • センサー幅(SW)。
    • 焦点距離(F)

「センサーの高さとGSDの関係について.png」

情報:

プロジェクトの要件に合わせて飛行高度やカメラの仕様を調整するため、画像取得を開始する前にGSD値を決定しておくことが重要です。例えば、対象エリアの詳細な再構築が必要な場合は、対象物により近づいて飛行すること(低GSD)をお勧めします。 一方、非常に詳細な結果を必要としない広範囲をカバーする場合は、より高い高度(高GSD)で飛行することで、撮影時間や必要なバッテリー量を大幅に削減できるほか、処理時間も短縮できます。

例:
  • GSDが5 cmということは、画像上の1ピクセルが、地上では直線距離で5 cm(5×5=25平方センチメートル)に相当することを意味します。
  • GSDが30 cmということは、画像上の1ピクセルが、地上では直線距離で30 cm(30×30=900平方センチメートル)に相当することを意味します。

Pix4D_ground_sample_distance_GSD_5cm.jpg

Pix4D_ground_sample_distance_GSD_30cm.jpg

注:一定高度で飛行した場合でも、プロジェクト内の画像ごとにGSDが異なる場合があります。これは、地形の標高差や撮影時のカメラ角度の変化によるものです。オルソモザイクは3D点群とカメラ位置を用いて作成されるため、 平均GSDが算出され、それが使用されます。