Precyzja a rozdzielczość w danych wysokości

9

Aktualizacja:

Dobry przykład czegoś, co mnie myli: na stronie Wikipedii dotyczącej „cyfrowego modelu terenu” można znaleźć następujące oświadczenie o satelicie w sekcji „Zobacz także”:

TanDEM-X: generacja ogólnoświatowego, spójnego, terminowego i precyzyjnego cyfrowego modelu wysokościowego

Czy mogę wziąć to stwierdzenie i zamienić precyzję słowa na rozdzielczość słowa? Czy zgadzasz się, że po zrobieniu tego to oznacza to samo?

Oryginalne pytanie:

Pytanie o precyzję kontra dokładność zostało już zadane i udzielono odpowiedzi, ale uważam, że moje pytanie jest inne.

W kontekście plików przechowujących modele elewacji, na przykład TIFF, jaka jest różnica między precyzją a rozdzielczością w szczegółach elewacji? Czy to to samo?

Zwykle, gdy myślę o modelach wysokościowych o niskiej rozdzielczości, myślę o terenie, który wygląda na blokowy:

wprowadź opis zdjęcia tutaj

oraz wysoka rozdzielczość odpowiadająca ukształtowaniu terenu, który będzie wyglądał gładko i miał więcej szczegółów.

Czy te terminy (precyzja / rozdzielczość) mogą być stosowane zamiennie, mówiąc o „szczególe” w modelu wysokościowym? Czy błędem jest twierdzenie, że teren na powyższym obrazie stracił precyzję w stosunku do swojego pierwotnego przedstawienia?

Ten post prawie wyglądał tak, jak szukałem, ale nie wierzę - bo mówi o terminach w kontekście innej dziedziny - dziedziny pomiarów przyrządów. (Popraw mnie, jeśli się tu mylę)

geotiff-tiff elevation resolution precision dtmland
źródło
Co rozumiesz przez „oryginalną reprezentację” swojego DEM?
whuber
Tak, chyba zostawiłem to trochę niejasne. Chodziło mi o to, że ktokolwiek stworzył ten obraz, mógł nie zacząć od modelu, który był blokowy - ale zamiast tego z modelem o wiele bardziej szczegółowym - czymś, co wyglądałoby bardziej jak rzeczywisty teren Ziemi.
dtmland
1
Jednym ze sposobów oceny tego obrazu jest uznanie go za szczególnie słabą interpolację danych. Dane te mogą być absolutnie poprawne, o ile reprezentują (powiedzmy) rzędne w środkach komórek, a tym samym mogą twierdzić, że mają nieskończoną precyzję. Pomaga to wyjaśnić, że reagujesz na graficzną reprezentację rzędnych w punktach, w których nie masz żadnych danych. W takich niespróbkowanych lokalizacjach zawsze będzie pewna niepewność: w tym sensie rozdzielczość jest pośrednio związana z precyzją.
whuber

Odpowiedzi:

8

Myślę, że mogę ci odpowiedzieć.

Jeśli spojrzysz na obraz precyzji vs. dokładności na podanym linku, precyzja odnosi się do powtarzalności obserwacji. Na przykład, jeśli mierzę odległość od jednego punktu do drugiego i zawsze jest on bardzo niewielki, wykonuję pomiary z dużą dokładnością.

Zasadniczo rozdzielczość i precyzja nie są takie same. Możesz mieć obraz o wysokiej rozdzielczości lub model elewacji, który nie jest precyzyjny, podobnie jak możesz mieć model o wysokiej precyzji, który nie jest wysokiej rozdzielczości.

W szczególności TanDEM-X ma być globalnym DEM o rozdzielczości 12 mz dokładnością 2 m względną i 10 m bezwzględną (z Wikipedii). Oznacza to, że ta rzędna będzie precyzyjna, niska (ish) -dokładność i wysoka rozdzielczość (dla globalnego DEM).

EDYCJA: tylko uwaga, rodzaj danych używanych do reprezentacji danych, tj. Int, float, nie ma nic wspólnego z precyzją. Nie powinieneś się oszukiwać, że trzymanie dużej liczby po przecinku oznacza, że ​​obserwacja jest precyzyjna!

Alex Leith
źródło
+1 Warto zauważyć jednak, że typ danych jest związane z precyzją. Na przykład, ponieważ każda liczba całkowita reprezentuje zakres jednostek wartości, automatycznie obejmuje ona co najmniej + -0,5 niedokładności. Taki poziom jest nieistotny, gdy pomiary z natury są znacznie mniej dokładne, ale nie jest bez znaczenia w przypadku pomiarów o wysokiej precyzji (takich jak dokładność względna 2 m).
whuber
Podoba mi się tutaj kierunek - jaki jest przykład precyzyjnego modelu elewacji, który nie ma wysokiej rozdzielczości?
dtmland
1
Cześć dtmland, TanDEM-X jest bardzo precyzyjny i ma niską rozdzielczość! Rozdzielczość 12 mi precyzja 2 m jest całkiem niezła! Szczegółowa ankieta przeprowadzona przez geodetę i teodolit jest przykładem kolejnej bardzo precyzyjnej ankiety, która nie ma tak naprawdę wysokiej rozdzielczości, ponieważ zasięg jest stosunkowo niski. Podczas skanowania laserowego obszaru byłaby wysoka rozdzielczość, ale niska precyzja. (Wszystko jest względne, oczywiście!)
Alex Leith,
3
Whuber, myślę, że się nie zgadzam. Typ danych musi zawierać precyzję zestawu danych, ale nie powinien być stosowany jako miara rzeczywistej precyzji zestawu danych. Oczywiście, pływak o podwójnej precyzji ma 15 znaczących liczb, ale jeśli używasz go do przechowywania wartości o precyzji 2 m, równie dobrze możesz użyć int. Typ danych nie ma znaczenia ani korelacji z precyzją obserwacji.
Alex Leith,
1
Być może źle interpretujesz mój komentarz, Alex. Kwestia typu danych jest zasadniczo taka sama jak kwestia rozdzielczości. Na przykład użycie ints do przechowywania rzędnych w metrach oznacza, że ​​rozdzielczość wynosi jeden metr. Jest to relacja między uchwały, o ile postanowienia grubsze utworzyć więcej niedokładności. Błędem jest jednak zakładanie, że rozdzielczość nie musi być lepsza niż precyzja: wielu ludzi tak przypuszczało, ale dobrzy statystycy od Johna Tukeya (ok. 1960 r.) Obalili go. W szczególności dla precyzji 2 m zdecydowanie nie powinieneś używać int do przechowywania.
whuber
3

Rozdzielczość w kontekście rastra / siatki to „rozmiar komórki” lub szerokość / wysokość w określonej jednostce (metr, stopy itp.) Każdej komórki / piksela w siatce.

Termin „precyzja” widziałem na dwa sposoby w odniesieniu do siatek:

  1. Przez większość czasu, tak jak mówiłeś, dokładność pomiaru
  2. Typ danych używany do wartości komórek / pasm, np. Liczba zmiennoprzecinkowa, liczba podwójna, liczby całkowite
Oyvind
źródło
Jeśli chodzi o numer jeden, odnosi się to do pomysłu, że model terenu jest miarą jego odpowiednika w świecie rzeczywistym?
dtmland
A mając na uwadze tę odpowiedź - jak wspomniałem na końcu - czy błędem jest stwierdzenie, że teren (na zdjęciu z mojego postu) stracił precyzję w stosunku do pierwotnego przedstawienia?
dtmland
2

DTM to przybliżenie, na podstawie którego można wnioskować o świecie. Wydawcy danych o wysokości zwykle podają pomiary tego, jak blisko model pasuje do rzeczywistego świata. Ale to nie mówi ci, jak dobrze będzie to wnioskować o znaczeniu dla konkretnego pytania.

Na przykład, jeśli chcesz obliczyć gradient dla bardzo płaskiego obszaru terenu, wystarczający będzie model rzadki. Ten sam model będzie znacznie mniej przydatny w terenie z bardzo bliskimi kanionami i stromymi krawędziami klifu.

Możliwe jest wykorzystanie rzadkich danych do modelowania świata i prawidłowe wywnioskowanie znaczenia, jeśli dane są odpowiednie do tego konkretnego celu. Możliwe jest również uzyskiwanie złych wyników z dokładnych i precyzyjnych danych.

Dane o niskiej rozdzielczości mogą dawać dokładne prognozy dotyczące konkretnych zjawisk, jeśli są odpowiednie do tego konkretnego zastosowania.

Matthew Snape
źródło
Czy mówisz, że precyzja i rozdzielczość różnią się w tym kontekście?
dtmland
2
Trudno jest nie wpaść w semantykę. Można powiedzieć, że wyższa rozdzielczość jest lepsza niż niska rozdzielczość, i obliczyć ją za pomocą precyzji i dokładności. Ale przez większość czasu przeprowadzana jest analiza, aby odpowiedzieć na określone pytanie i chcesz uzyskać właściwą odpowiedź. Czy dane są wystarczająco dokładne do Twojej analizy? Jest to z pewnością związane z rozdzielczością, ale jest bardziej skomplikowane niż zwykła rozdzielczość.
Matthew Snape
1

W praktyce DEM o rozdzielczości 90 m oznacza, że ​​tylko jedna wartość wysokości jest przypisana do kwadratu o rozmiarze 90 * 90 m. Jak dokładna jest ta unikalna wartość? Odpowiedź na to pytanie prowadzi do pojęcia precyzji. Rozdzielczość DEM 90 m może mieć dokładność 2 m. W ten sam sposób dokładność DEM 45 m może mieć dokładność 10 m. Krótko mówiąc, sensowna jest praca z DEM o wyższej rozdzielczości i precyzji. Mam nadzieję że to pomoże.

użytkownik70338
źródło