Precisione vs risoluzione nei dati di elevazione

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Aggiornare:

Un buon esempio di qualcosa di cui sono confuso: sulla pagina di Wikipedia per "modello digitale del terreno" si può trovare la seguente dichiarazione su un satellite nella sezione "Vedi anche":

TanDEM-X: generazione di un modello di elevazione digitale mondiale, coerente, tempestivo e di alta precisione

Posso prendere questa affermazione e scambiare la precisione della parola con la risoluzione della parola? Sei d'accordo sul fatto che significhi lo stesso dopo averlo fatto?

Domanda originale:

Una domanda su Precision vs Accuracy è già stata posta e risposta, ma credo che la mia domanda sia diversa.

Nel contesto dei file che memorizzano i modelli di elevazione, ad esempio un TIFF, qual è la differenza tra precisione e risoluzione nei dettagli dell'elevazione? Sono la stessa cosa?

Normalmente, quando penso ai modelli di elevazione a bassa risoluzione, penso al terreno che finisce per sembrare bloccato:

inserisci qui la descrizione dell'immagine

e l'alta risoluzione corrispondente al terreno che apparirà liscio e con maggiori dettagli.

Questi termini (precisione / risoluzione) possono essere usati in modo intercambiabile quando si parla del "dettaglio" in un modello di elevazione? È errato affermare che il terreno nell'immagine sopra ha perso precisione rispetto alla sua rappresentazione originale?

Questo post sembrava quasi quello che stavo cercando, ma credo di no - perché parla dei termini nel contesto di un dominio diverso - il dominio delle misure dello strumento. (Correggimi se sbaglio qui)

— dtmland
fonte

Cosa intendi con "rappresentazione originale" del tuo DEM?

— whuber

Sì, suppongo di averlo lasciato un po 'vago. Intendevo dire che chiunque avesse creato quell'immagine potrebbe non aver iniziato con un modello che era un blocco - ma invece un modello con molti più dettagli - qualcosa che sarebbe apparso più simile al terreno reale delle terre.

— dtmland,

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Un modo per valutare quell'immagine è considerarla come un'interpolazione particolarmente scarsa dei dati. Tali dati potrebbero essere assolutamente corretti nella misura in cui rappresentavano (diciamo) le elevazioni a metà delle celle, e quindi potevano pretendere di avere una precisione infinita. Ciò aiuta a chiarire che ciò a cui stai reagendo è una rappresentazione grafica delle quote in punti in cui non hai dati. Ci saranno sempre delle incertezze in luoghi così non campionati: questo è il senso in cui la risoluzione è indirettamente correlata alla precisione.

— whuber

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Penso di poter rispondere per te.

Se guardi l'immagine di precisione e accuratezza sul link che hai fornito, precisione si riferisce alla ripetibilità dell'osservazione. Ad esempio, se misuro la distanza da un punto a un altro e vay sempre solo di una quantità molto piccola, allora sto misurando con una precisione elevata.

Fondamentalmente, la risoluzione e la precisione non sono le stesse. Puoi avere un'immagine ad alta risoluzione o un modello di elevazione non preciso, proprio come puoi avere un modello di elevazione ad alta precisione che non è ad alta risoluzione.

TanDEM-X in particolare punta a essere un DEM globale con una risoluzione di 12 m con una precisione di 2 m in relazione e 10 m in assoluto (da Wikipedia). Ciò implica che questa elevazione sarà di alta precisione, bassa (ish) accuratezza e alta risoluzione (per un DEM globale).

EDIT: solo una nota, il tipo di dati utilizzati per rappresentare i dati, ovvero int, float, non ha nulla a che fare con la precisione. Non dovresti illuderti che tenere molti numeri dopo il punto decimale significa che un'osservazione è precisa!

— Alex Leith
fonte

+1 Vale la pena notare, tuttavia, che il tipo di dati è legato alla precisione. Ad esempio, poiché ogni numero intero rappresenta un intervallo di valori unitario, include automaticamente almeno + -0,5 imprecisione. Ciò è trascurabile quando le misurazioni intrinsecamente sono molto meno precise, ma non è trascurabile per misurazioni di alta precisione (come la precisione relativa di 2 m).

— whuber

Mi piace la direzione qui: qual è un esempio di un modello di elevazione ad alta precisione che non è ad alta risoluzione?

— dtmland

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Ciao, la TanDEM-X è ad alta precisione e bassa risoluzione! 12 m di risoluzione e 2 m di precisione sono abbastanza buone! Un sondaggio dettagliato, condotto da un geometra e teodolite, è un esempio di un altro sondaggio di alta precisione che non è una risoluzione molto elevata, poiché la copertura è relativamente bassa. Mentre una scansione laser dell'area sarebbe alta risoluzione ma bassa precisione. (Tutto è relativo, ovviamente!)

— Alex Leith

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Whuber, penso di non essere d'accordo. Il tipo di dati deve essere in grado di contenere la precisione di un set di dati, ma non deve essere utilizzato come misura della precisione effettiva del set di dati. Quindi, sicuramente, un float a doppia precisione ha 15 cifre significative, ma se lo stai usando per memorizzare un valore che ha una precisione di 2 m, potresti anche usare un int. Il tipo di dati non ha rilevanza né correlazione con la precisione dell'osservazione.

— Alex Leith,

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Potresti interpretare male il mio commento, Alex. La questione del tipo di dati è essenzialmente la stessa di quella della risoluzione. Ad esempio, l'uso di ints per memorizzare quote in metri significa che la risoluzione è di un metro. V'è una relazione tra la risoluzione nella misura in cui le risoluzioni più grossolani creare più imprecisioni. Tuttavia, è un errore presumere che la risoluzione non debba essere migliore della precisione: molte persone l'hanno supposto, ma buoni statistici da John Tukey in poi (c. 1960) l'hanno sfatata. In particolare, per una precisione di 2 m non dovresti assolutamente usare un int per la memorizzazione.

— whuber

3

La risoluzione nel contesto raster / griglia è la "dimensione cella", ovvero la larghezza / altezza in una determinata unità (metro, piedi ecc.) Di ogni cella / pixel nella griglia.

Ho visto il termine precisione usato in due modi con le griglie:

Il più delle volte, lo stesso di cui ti riferivi, l'accuratezza della misurazione
Tipo di dati utilizzato per i valori cella / banda, ad esempio float, double, interi

— Oyvind
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Per quanto riguarda il numero uno, ciò si riferirebbe all'idea che il modello del terreno sia una misura della sua controparte nel mondo reale?

— dtmland,

E con questa risposta in mente - come ho già detto alla fine - è errato dire che il terreno (nell'immagine del mio post) ha perso precisione rispetto alla sua rappresentazione originale?

— dtmland,

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Un DTM è un'approssimazione da cui è possibile dedurre un significato sul mondo. Gli editori di dati di altezza tendono a fornire misurazioni di quanto un modello si adatti al mondo reale. Ma questo non ti dice quanto bene inferirà il significato per una domanda particolare.

Ad esempio, se si desidera calcolare il gradiente per un'area di terra molto piatta, sarà sufficiente un modello rado. Lo stesso modello sarà molto meno utile in terreni con canyon molto vicini e bordi scoscesi della scogliera.

È possibile utilizzare dati sparsi per modellare il mondo e dedurre correttamente il significato se i dati sono giusti per quel particolare scopo. È anche possibile ottenere risultati negativi da dati accurati e precisi.

I dati a bassa risoluzione possono fornire previsioni accurate su fenomeni specifici se sono adatti per quel particolare uso.

— Matthew Snape
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Quindi stai dicendo che precisione e risoluzione sono diverse in questo contesto?

— dtmland,

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È difficile non impantanarsi in semantica. Si può dire che una risoluzione più alta è migliore della bassa risoluzione e quantificarla usando precisione e accuratezza. Ma la maggior parte delle volte viene eseguita un'analisi per rispondere a una domanda particolare e si desidera ottenere la risposta giusta. I dati sono abbastanza precisi per la tua analisi? Questo è sicuramente legato alla risoluzione, ma è più complicato della semplice risoluzione.

— Matthew Snape,

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In pratica, un DEM di una risoluzione di 90m significa che un solo valore di altitudine è attribuito a un quadrato di 90 * 90m. Quanto è preciso quel valore unico? La risposta a questa domanda porta alla nozione di precisione. Una DEM di 90 m di risoluzione può avere una precisione di 2 m. Allo stesso modo, una DEM di 45 m di risoluzione può avere una precisione di 10 m. In breve, è significativo lavorare con un DEM di maggiore risoluzione e precisione. Spero che sia di aiuto.

— user70338
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