空照圖

審閲於 2015-09-21

為開放街圖描繪影像是相當簡單和有力的貢獻方法。利用影像來畫地面上的點、線和形狀的工作稱作數化。數化常與實地收集資料的方法分開看待,稱做實地探察。數化影像能提供 OSM 地圖骨架,讓實地探察的人們更容易展開。在這一章我們將學到更多有關如何運用空照圖的方法。

關於空照圖

空照圖指的是從天空向地面所拍攝的照片。可以從飛機,無人機,直升機,甚至是風箏和氣球中拍攝,但是最常見的來源是繞地球運轉的衛星。

繪圖在 GPS 章節中 ,我們了解到數十顆繞地球運行的衛星,這些衛星可以讓我們的GPS接收機識別我們的經緯度。除了這些GPS衛星之外,還有可以拍攝地球的衛星。這些照片經過編輯後,就可以在GIS(繪圖)軟體中使用。 Bing空照圖就是由衛星照片組成。

解析度

所有的數位照片都是由像素構成的。如果放大照片,你會發現圖像開始變得模糊,最終會看到圖像是由數千個不同顏色的小方塊組成的。無論照片是用單眼相機`、手機或是衛星繞地球拍攝,都是如此。

Image resolution

解析度是指圖像中像素的長乘寬。像素越高表示有更高的解析度,這意味著你可以在照片中看到更多的細節。單眼相機的解析度通常以百萬像素為單位。你的相機能夠記錄的像素越多,照片的解析度就越高。

空照圖也是一樣的,除了我們通常談論的不同解決方案。測量對於空照圖很重要,因為像素就代表地面上的一定距離。我們通常將圖像描述為“兩米解析度的圖像”,這意味著一個像素相當於地面兩米。一米解析度的圖像將有更高的分辨率,而50公分的解析度會更高。由Bing提供的圖像通常是這樣的解析度,儘管它在不同位置而有變化,並且在許多地方,它比兩米更差,此時難以識別圖像中的物體。

Comparison of low and high resolution imagery

空照圖的解析度越高,製作地圖越容易。

地理參照

空照圖的每個像素都有一個大小,每個像素也有一個地理位置。正如我們上面提到的,這是因為空照圖是地理參照。

就像一個 GPS 的點有一個經緯度,一個空照圖的像素也是如此。然而,正如解析度差可能給繪圖帶來挑戰一樣,地理參照圖像也是如此。

讓我們思考一下地理參照是如何工作的,以及為什麼要做這個工作。當某人對圖像進行地理對比時,他們首先識別圖像中已知地理位置的一小部分像素。如果我們有一個方形的照片,我們可以確定所有四個角的坐標,這樣整個圖像就可以正確放置。

看起來似乎很簡單,但是要考慮到:地球是圓的、相機鏡頭是圓形的,但照片是2D平面的。這意味著,當一個平面圖像投影到圓形的地球上時,總會有一些圖像拉伸和失真。想像一下,試著扁平一個橘子皮,它不會長方形。由於這個問題,空照圖中的所有像素可能並不完美。

幸運的是,一些非常聰明的人已經設計了巧妙的算法解決這個問題,所以你在Bing上看到的圖像相當接近準確。在大多數地方,它根本不會有明顯的錯誤 - 用來製作地圖當然是沒問題了。最常見的圖像位置不准確的地區是丘陵和山區。在 校正圖像偏移章節 中,我們將探討如何解決這個問題。

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