航空影像

已审核 2015-09-21

描绘影像是为OSM做出贡献的一种简单而有力的方式。使用影像在地面上绘制点、线和形状被称为数字化。它通常可以与在地面上收集属性数据的行为分开,后者通常被称为地面实测。数字化影像可以提供OSM地图的骨架,这使得地面实测人员在野外更容易作业。在本章中,我们将进一步了解航空影像的工作原理。

关于影像

航空图像是我们用来描述从天空拍摄的照片的术语,可以从飞机、无人机、直升机、甚至风筝和气球上拍摄,但最常见的影像来源是围绕地球运行的卫星。

在关于GPS的一章中,我们了解了环绕地球运行的几十颗卫星,这些卫星使我们的GPS接收器能够确定我们的经纬度。除了这些GPS卫星,还有一些卫星可以拍摄地球的照片。这些照片经过处理后,可用于GIS(绘图)软件。Bing航空影像就是由卫星照片组成的。

分辨率

所有的数码照片都是由像素组成的。如果你把照片放大到很近,你会发现图像开始变得模糊,最后你会发现图像是由成千上万个小方块组成的,每个小方块都有不同的颜色。无论照片是用手持相机、手机还是环绕地球的卫星拍摄,都是如此。

Image resolution

分辨率指的是图像的水平方向像素数乘以垂直方向像素数。像素越多意味着分辨率越高,也就是说你能够看到照片中更多的细节。手持相机的分辨率通常以百万像素为单位。你的相机能够记录的百万像素越多,照片的分辨率就越高。

航空影像也是一样的,只是我们通常对分辨率的说法不同。对于航空照片来说,测量是很重要的 - 因此,一个像素代表着地面上的一定距离。我们通常把影像描述为”两米分辨率影像”之类的,也就是说,一个像素相当于地面上的两米。一米分辨率的影像的分辨率会比这个高,50厘米的分辨率就更高了。这一般是Bing提供的图像范围,不过不同地方的图像范围有所不同,很多地方的影像比两米还差,这时就很难识别图像中的物体了。

Comparison of low and high resolution imagery

航空影像的分辨率越高,用来制作地图就越容易。

地理参考

航空影像的每个像素都有一个尺寸,每个像素也有一个位置。如上所述,这是因为航空影像是有地理坐标的。

就像GPS点有经纬度一样,航空图像中的像素也会有经纬度。然而,正如较低的分辨率会给测绘带来挑战一样,糟糕的几何校正的影像也会带来挑战。

让我们想一想地理参考是如何工作的,以及为什么它具有挑战性。当有人对一张图片进行地理参考时,他们首先会识别出图片中少数几个已知位置的像素。如果我们有一张正方形的照片,我们可能会确定所有四个角的坐标,这样整个图像就可以被正确放置。

这一切看起来很简单,但想想看,地球是圆的,相机镜头是圆的,但照片却是平面的、二维的。这意味着,当一个平面的图像被映射到圆形的地球上时,总是会有一些图像的拉伸和变形。想象一下,试图将一个橘子皮压平。它不会最终变成长方形。由于这个问题,航拍图像中的所有像素可能不会都被完美放置。

幸运的是,一些非常聪明的人已经设计了聪明的算法来解决这个问题,所以你在Bing上看到的图像非常接近准确。在大多数地方,它根本不会有明显的错误 - 而且它对于制作地图来说肯定是没有问题的。最常见的图像不准确的地方是在丘陵、山区。在 校正影像偏移章节中,我们将看到如何纠正这个问题。