Ich entwickle eine Vektorkarte mit detaillierten Merkmalen wie Straßenkanten, Fußgängerüberwegen, Ampeln, Straßenlaternen usw., indem ich 3D-Punkte (x, y, z) ohne Georeferenzierung verwende, die von einer Stereokamera erzeugt werden. Aber ich kenne die Auflösung der Karten, die ich generiere, nicht.
Wie kann ich die Auflösung meiner Vektorkarten messen, die ich entwickle?
Antworten:
Der Begriff Auflösung bezieht sich auf die kleinsten Details, die unterschieden werden können. Es wird hauptsächlich für Rasterdaten verwendet (zeitliche, räumliche oder spektrale Auflösung).
Für eine Vektorkarte werden zwei andere Konzepte allgemeiner verwendet: der Maßstab und die minimale Abbildungseinheit.
Die Skalierung hängt mit der räumlichen Genauigkeit der Grenzen Ihrer Entitäten zusammen. Es stammt aus der Zeit der Papierkarten, in der Grenzen gezogen wurden und die Breite des Bleistifts die Grenze für die Genauigkeit der Darstellung der Objekte auf der Papierkarte war. Unter der Annahme, dass der Stift ungefähr 0,2 mm beträgt, war die Genauigkeit der Linie ungefähr gleich dem Skalierungsfaktor multipliziert mit 0,1 bis 0,3 mm (durchschnittlich 0,2 mm). Zum Beispiel entspricht ein Maßstab von 1:10 000 ungefähr 1 bis 3 m maximaler Präzision. Mit Vektordaten können Sie nach Belieben vergrößern oder verkleinern, sodass die "Skalierung" der Daten nicht dieselbe Bedeutung hat. Sie müssen jedoch eine Referenzskala definieren (in den Metadaten gespeichert), damit Ihre Daten ordnungsgemäß verwendet werden (Sie müssen darauf achten, Entitäten aus verschiedenen Skalen zu kombinieren).
Die minimale Zuordnungseinheit ist die minimale Darstellungsgröße eines Objekts. Sie können beispielsweise alle Lücken in einem Wald oder nur große Lücken zuordnen, um komplexe Polygone zu vermeiden. Bei sehr unterschiedlichen Maßstäben kann sich auch die Geometrie Ihres Objekts ändern (z. B. wäre ein Fluss ein Polygon mit kleinen Skalierungsfaktoren und eine Linie mit großen Skalierungsfaktoren). Dies hängt auch mit der Auflösung Ihres Produkts zusammen (Was ist das kleinste unterscheidbare Objekt), jedoch nicht mit der planimetrischen Genauigkeit.
In Ihrem Fall besteht die Auflösung also aus zwei Komponenten:
Ihre MMU ist wahrscheinlich ein paar Zentimeter groß (sind einige Pole zu klein, um abgebildet zu werden?)
Ihre Genauigkeit ist eine Funktion Ihrer Punktdichte (Sie können ungefähr annehmen, dass der durchschnittliche Abstand zwischen den nächstgelegenen Punkten Ihrer xyz-Punktwolke Ihrer Auflösung entspricht).
Um eine vollständige Information über die Datenqualität zu erhalten, sollten Sie auch die Richtigkeit dieser Daten berücksichtigen. Da Sie keine GCPs haben, besteht in der Tat das Risiko, dass Ihr gesamtes Dataset vom "wahren" Ort weg verschoben oder gedreht wird oder dass es nicht den gleichen Maßstab hat.
Bei einer Stereokamera hängt die Genauigkeit von der Genauigkeit der Position der Kamera, der Genauigkeit der Betrachtungswinkel der Kamera (als externe Ausrichtung bezeichnet) und der Genauigkeit der Korrekturen von Verformungen des Objektivs ab. Es gibt Hardwarelösungen (RTK DGPS, hochwertiges INS für eine genaue Außenausrichtung) sowie ein Kalibrierungsverfahren für die Innenausrichtung (kalibrierte Kameraobjektive oder Struktur aus einem Bewegungsalgorithmus für Mehrfachüberlappung), sodass jetzt ohne GCP gute Ergebnisse erzielt werden können . Ich würde Ihnen jedoch auf jeden Fall empfehlen, über GCP zu verfügen (um Ihren absoluten Fehler zu berechnen, auch wenn es schwierig ist, GCP für diese Auflösung zu finden).
Hm ... woher ich komme, bedeutet Auflösung im Kontext von Vektordaten normalerweise, dass die Daten den gleichen Detaillierungsgrad wie ein äquivalentes Raster oder eine anders vorgerenderte Karte haben. Zum Beispiel haben wir eine Vektordatenbank mit einer Auflösung von 1: 5000, was bedeutet, dass diese Datenbank solche Funktionen und Detaillierungsgrade enthält, die auf einer typischen Rasterkarte mit einem solchen Maßstab zu finden sind. Sie hätten also wahrscheinlich zum Beispiel eine Eisenbahn, die durch eine einzelne Polylinie gekennzeichnet ist, nicht durch zwei Polylinien für jede Schiene, da dies im Maßstab 1: 5000 nicht sinnvoll wäre.
Bitte beachten Sie, wie gesagt, so interpretieren wir manchmal "Vektorauflösung" in unserem Land. Es könnte auch etwas völlig anderes sein (zum Beispiel die Genauigkeit der Koordinierung oder so etwas)
Kein Geograph, aber ich glaube, Sie könnten bewerten, was Ihre ursprüngliche Punktwolke unterscheiden kann. Kann Ihre Punktwolke beispielsweise die Dicke des Laternenpfahls identifizieren? Kann es feinere Objekte identifizieren?
In den alten Zeiten von Papierkarten konnte das kleinste Merkmal durch 0,2 mm dargestellt werden (unten, den wir einfach nicht sehen können). Wenn also das kleinste Merkmal Ihrer Punktwolke 20 cm hat und dies als 0,2 mm dargestellt wird, beträgt der Maßstab 0,2 mm / 200 mm = 0,001 oder 1: 1000. Dies war jedoch für Papierkarten und möglicherweise nicht anwendbar.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, sich eine Regel von Waldo Tobler zu Maßstab und Kartenauflösung anzusehen . Das könnte Ihnen einige Hinweise geben. Wenn Sie nach seiner Regel eine erkennbare Größe von 10 cm benötigen, benötigen Sie einen Maßstab von 1: 100 und eine Rasterauflösung von 5 cm.
Es ist nicht die Auflösung, sondern die Skala für den Vektor. Je größer der Maßstab, desto detaillierter ist die Vektorkarte. Die Auflösung ist etwas, das mit Rasterdaten zu tun hat
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