遥感影像/无人机航片的空间分辨率GSD计算推导

参考资料1
参考资料2-地面分辨率，空间分辨率(GSD为地面采样间隔)

GSD：无人机/遥感卫星的空间分辨率，指航片/遥感影像一个像素点代表的空间距离。

IFoV：单个像素代表的空间范围。
幅宽：成像的画面所对应的空间距离。

如何通过无人机的飞行高度、镜头参数计算GSD、幅宽？

以大疆的P1为例子，通过官网提供的参数可知：

• 像素：8192*5460
• 像元大小：4.4μm。
• 焦段： 24mm、35mm、50mm

此外，官方给出了GSD参数：其中，地面分辨率 GSD 的单位：厘米/像素；飞行高度 H 的单位：米。

• 24mm镜头：GSD=H/55;
• 35mm镜头：GSD=H/80;
• 50mm镜头：GSD=H/114;

因此，假设无人机飞行高度H=120m，则有

• 24mm：GSD：2.2cm/pixel ，幅宽：178m * 119m
• 35mm：GSD：1.5cm/pixel，幅宽：122m * 81.9m
• 50mm：GSD：1 cm/pixel， 幅宽： 86m * 57 m

那么下一个问题来了，GSD是怎么算的呢？

根据小孔成像原理有下面的公式，s表示像元大小，H为飞行高度，f为焦段

因此，GSD（d）的计算过程可以按照如下进行计算：下划线表示以米为单位

该结果与上面官网给出的结果一致。