Yükseklik verilerinde hassasiyet ve çözünürlük

9

Güncelleme:

Kafam karıştığım bir şeye iyi bir örnek: "dijital arazi modeli" Wikipedia sayfasında "Ayrıca Bkz." Bölümünde bir uydu hakkında aşağıdaki ifadeyi bulabilirsiniz:

TanDEM-X: dünya çapında, tutarlı, zamanında, yüksek hassasiyetli Dijital Yükseklik Modelinin oluşturulması

Bu ifadeyi alıp kelime çözünürlüğü için kelime kesinliğini değiştirebilir miyim? Bunu yaptıktan sonra bunun aynı anlama geldiğini kabul eder misiniz?

Orijinal Soru:

Precision vs Accuracy hakkında bir soru sorulmuş ve cevaplanmıştır, ancak sorumun farklı olduğuna inanıyorum.

Yükseklik modellerini saklayan dosyalar bağlamında, örneğin bir TIFF, yükseklik detayındaki Hassasiyet ve Çözünürlük arasındaki fark nedir? Aynı şey mi?

Normalde, düşük çözünürlüklü yükseklik modelleri düşündüğümde, bloklu görünen araziyi düşünüyorum:

resim açıklamasını buraya girin

ve pürüzsüz görünecek ve daha fazla ayrıntıya sahip olacak araziye karşılık gelen yüksek çözünürlük.

Bir yükseklik modelindeki "ayrıntı" hakkında konuşurken bu terimler (hassasiyet / çözünürlük) birbirinin yerine kullanılabilir mi? Yukarıdaki görüntüdeki arazinin orijinal temsilinden kesinliği kaybettiğini söylemek yanlış mıdır?

Bu yazı neredeyse aradığım şeye benziyordu, ama inanmıyorum - çünkü farklı bir alan bağlamındaki terimlerden bahsediyor - enstrüman ölçümleri alanı. (Burada yanılıyorsam beni düzeltin)

— dtmland
kaynak

DEM'inizin "orijinal temsili" ile ne demek istiyorsun?

— whuber

Evet, sanırım bunu biraz belirsiz bıraktım. Demek istediğim, bu görüntüyü yaratan her kim bloklu bir modelle başlamamış olabilirdi - bunun yerine çok daha ayrıntılı bir modelle - daha çok toprakların gerçek arazisine benzeyecek bir şeydi.

— dtmland

1

Bu görüntüyü değerlendirmenin bir yolu, görüntüyü verilerin zayıf enterpolasyonu olarak düşünmektir. Bu veriler , hücrelerin ortalarındaki yükselmeleri temsil ettikleri (söylediklerine göre) kesinlikle doğru olabilir ve böylece sonsuz bir hassasiyete sahip olduklarını iddia edebilirler. Bu, tepki verdiğiniz şeyin, verileriniz olmayan noktalardaki yüksekliklerin grafiksel bir temsili olduğunu netleştirmeye yardımcı olur . Böyle örneklenmemiş yerlerde her zaman bir belirsizlik olacaktır: çözümün dolaylı olarak kesinlik ile ilişkili olduğu duygusu budur .

— whuber

8

Sana cevap verebilirim.

Sağladığınız bağlantıdaki kesinlik ve kesinlik görüntüsüne bakarsanız kesinlik, gözlemin tekrarlanabilirliğini ifade eder. Örneğin, bir noktadan diğerine olan mesafeyi ölçersem ve her zaman sadece çok az miktarda vaying yapıyorsam, yüksek hassasiyetle ölçümler yapıyorum.

Ancak, temel olarak, çözünürlük ve hassasiyet aynı değildir. Tıpkı yüksek çözünürlüklü olmayan yüksek hassasiyetli bir yükseklik modeline sahip olabileceğiniz gibi, kesin olmayan yüksek çözünürlüklü bir görüntü veya yükseklik modeline sahip olabilirsiniz.

Özellikle TanDEM-X , göreceli olarak 2 m ve mutlak olarak 10 m (Wikipedia'dan) 12 m çözünürlüklü küresel bir DEM olmayı hedeflemektedir. Bu, bu yükselmenin yüksek hassasiyetli, düşük (ish) doğruluk ve yüksek çözünürlüklü (küresel bir DEM için) olacağı anlamına gelir.

EDIT: sadece bir not, verileri temsil etmek için kullanılan veri türünün, yani int, float, hassasiyetle ilgisi yoktur. Ondalık noktadan sonra çok sayıda sayı tutmanın, bir gözlemin kesin olduğu anlamına geldiğini kendiniz kandırmamalısınız!

— Alex Leith
kaynak

+1 Ancak, veri türünün kesinlik ile ilgili olduğunu belirtmek gerekir . Örneğin, her tam sayı birim değer aralığını temsil ettiğinden, otomatik olarak en az + -0,5 tutarsızlık içerir. Ölçümler doğal olarak çok daha az hassas olduğunda bu önemsizdir, ancak yüksek hassasiyetli ölçümler (2 m göreceli hassasiyet gibi) için ihmal edilemez.

— whuber

Buradaki yönü beğendim - yüksek çözünürlüklü olmayan yüksek hassasiyetli bir yükseklik modeline örnek nedir?

— dtmland

1

Merhaba dtmland, TanDEM-X yüksek hassasiyet ve düşük çözünürlük! 12 m çözünürlük ve 2 m hassasiyet oldukça iyidir! Bir sörveyör ve teodolit tarafından yapılan bir detay araştırması, kapsama alanı nispeten düşük olduğundan, gerçekten yüksek çözünürlük olmayan başka bir yüksek hassasiyetli araştırmanın örneğidir. Alanın lazer taraması yüksek çözünürlük, ancak düşük hassasiyet olacaktır. (Elbette her şey göreceli!)

— Alex Leith

3

Whuber, katılmıyorum diye düşünüyorum. Veri türü bir veri kümesinin kesinliğini içerebilmeli, ancak veri kümesinin gerçek kesinliğinin bir ölçüsü olarak kullanılmamalıdır. Yani, çift hassas şamandıranın 15 önemli figürü var, ancak bunu 2 m hassasiyete sahip bir değeri saklamak için kullanıyorsanız, bir int de kullanabilirsiniz. Veri tipinin hiçbir ilgisi yoktur, gözlemin kesinliği ile korelasyonu yoktur.

— Alex Leith

1

Yorumumu yanlış yorumluyorsun Alex. Veri tipi sorunu özünde çözümle aynıdır. Örneğin, yüksekliklerin metre cinsinden saklanması için ints kullanılması, çözünürlüğün bir metre olduğu anlamına gelir. Orada bir kaba çözünürlükleri daha tutarsızlık oluştururken sürece çözünürlük arasında bir ilişki. Bununla birlikte, çözümün hassasiyetten daha iyi olması gerektiğini düşünmek yanlıştır: birçok insan bunu varsaydı, ancak John Tukey'den (c. 1960) iyi istatistikçiler bunu çürüttü. Özellikle, 2 metrelik bir hassasiyet için kesinlikle depolama için bir int kullanmamalısınız.

— whuber

3

Raster / ızgara bağlamındaki çözünürlük, "hücre boyutu" veya ızgaradaki her bir hücrenin / pikselin belirli bir birimindeki (metre, feet vb.) Genişlik / yüksekliktir.

Kesinlik teriminin ızgaralarla iki şekilde kullanıldığını gördüm:

Çoğu zaman, bahsettiğinizle aynı, ölçümün doğruluğu
Hücre / bant değerleri için kullanılan veri türü, örneğin float, double, integer

— Oyvind
kaynak

Birincisi söz konusu olduğunda, bu, arazi modelinin gerçek dünyadaki karşıtının bir ölçümü olduğu fikrini mi ifade eder?

— dtmland

Ve bu cevabı göz önünde bulundurarak - sonunda bahsettiğim gibi - arazinin (görevimdeki resimde) orijinal temsilinden kesinlik kaybettiğini söylemek yanlış mı?

— dtmland

2

Bir DTM, dünya hakkında anlam çıkarmanın mümkün olduğu bir yaklaşımdır. Yükseklik verisi yayıncıları, bir modelin gerçek dünyaya ne kadar uyduğuna dair ölçümler verme eğilimindedir. Ancak bu size belirli bir sorunun anlamını ne kadar iyi çıkardığını söylemez.

Örneğin, çok düz bir arazi için eğimi hesaplamak istiyorsanız, seyrek bir model yeterli olacaktır. Aynı model, çok yakın kanyonlara ve dik uçurum kenarlarına sahip arazide çok daha az yararlı olacaktır.

Dünyayı modellemek için seyrek veriler kullanmak ve veriler bu amaç için uygunsa doğru anlam çıkarmak mümkündür. Doğru ve kesin verilerden kötü sonuçlar vermek de mümkündür.

Düşük çözünürlüklü veriler, belirli bir kullanım için uygunsa belirli bir fenomen hakkında doğru tahminler verebilir.

— Matthew Snape
kaynak

Peki, bu bağlamda hassasiyet ve çözünürlüğün farklı olduğunu mu söylüyorsunuz?

— dtmland

2

Anlambilimde bataklığa düşmemek zor. Daha yüksek çözünürlüğün düşük çözünürlükten daha iyi olduğunu söyleyebilir ve bunu hassasiyet ve doğruluk kullanarak ölçebilirsiniz. Ancak çoğu zaman belirli bir soruyu cevaplamak için analiz yapılır ve doğru cevabı almak istersiniz. Veriler analiziniz için yeterince hassas mı? Bu kesinlikle çözümle bağlantılıdır ancak çözümden daha karmaşıktır.

— Matthew Snape

1

Uygulamada, 90m çözünürlüğe sahip bir DEM, 90 * 90m büyüklüğünde bir kareye yalnızca bir yükseklik değerinin atfedildiği anlamına gelir. Bu eşsiz değer ne kadar doğrudur? Bu sorunun cevabı hassasiyet kavramına yöneliyor. 90m çözünürlükte DEM 2m hassasiyete sahip olabilir. Aynı şekilde, 45m çözünürlüğe sahip bir DEM'in hassasiyeti 10m olabilir. Özetle, daha yüksek çözünürlük ve hassasiyette bir DEM ile çalışmak anlamlıdır. Bu yardımcı olur umarım.

— user70338
kaynak