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当咱们看到一张卫星遥感图像时，不管是巨匠一经庸碌群众，一般常见的问题便是它的空间分辨率是若干？当一颗新的成像遥感卫星放射见效时，先容卫星的关键目标亦然它的图像空间分辨率。 空间分辨率是卫星遥感中最常见的名词，是任何遥感图像用户的中枢，时时是在某项利用顶用户选拔一种卫星图像而不选拔另一种卫星图像的决定性身分，亦然营业遥感卫星相互比拼竞争的热门目标。

空间分辨率从字面料想来看，很好聚会，一般会把空间分辨率等同于图像的细节进度，能否看了了某些感深嗜的方向(举例小汽车)，然而空间分辨率本色使用中会有一些不一致和潜在误导性的用法，会让刚投入遥感规模的东说念主以致巨匠感到困惑。

以下将重心先容光学卫星图像的空间分辨率(雷达图像更复杂)，并证实走漏空间分辨率大小的3个量：像元大小、大地采样间距和大地分辨距离。看完本文将对空间分辨率有更久了的意志和聚会。

一

像元大小(Pixel Size)

空间分辨率是指遥感图像上好像识别的两个相邻地物的最小距离。空间分辨率的值越小，图像的细节越丰富，识别地物的才调越强。遥感数字图像的空间分辨率一般会用图像的像元大小(Pixel Size)来走漏。

遥感数字图像是栅格图像，由纵横成排的小格来走漏图像，最小单位便是一个方正直正的小格子——像元(如图1所示)，每个像元正方形格子边长所对应的大地长度，便是像元大小。图1从左自右走漏了像元大小为30米、5米和1米的格子走漏30*30米的大地场景(详尽)。详尽的蓝色多边形大地房屋在像元大小为30米的图像上只被走漏为1个像元点，然而在像元大小为5米的图像上被走漏为27个像元点，在像元大小为1米的图像上被走漏为高出500个像元点；这也标明图像像元越小，弘扬地物细节的才调就越强。

图1 像元大小相称对地物的清晰走漏图

然而数字图像的像元大小是不错变化的，比如上采样和下采样，要是蓝本一幅图像的像元大小是1米，从头采样为0.5米并不可增多它的空间细节，但像元大小确酿成了0.5米。一般来说，原始遥感图像或数据提供商提供的遥感图像其像元大小与大地采样间距(Ground Sample Distance， GSD)是关联的，但像元大小的值有可能低于大地采样间距，举例 Pleiades卫星全色图像的大地采样间距是0.7米，但提供的家具图像像元大小为0.5米，对外宣传的大地空间分辨率为0.5米 。

二

大地采样间距(Ground Sample Distance)

遥感专科东说念主士一般会用大地采样间距来走漏遥感图像的空间分辨率，大地采样间距是光学传感器的每个探伤像元所对应的大地间距，如图2所示大地采样间距与传感器探伤像元大小、光学系统焦距、成像高度等关联，在遥感卫星这几个参数齐笃定的情况下，通过一个浅近的几何三角公式就不错遐想出大地采样间距。

图2 大地采样间距走漏图

一般提大地采样间距齐会用星下点大地采样间距，为什么要终点强调星下点，也便是天底(Nadir)，因为非天底成像距离会发生变化，导致GSD变大。目下的营业卫星齐具有大角度成像才调，举例 Worldview-3卫星0°角成像和20°角成像大地采样间距有10%的变化 。

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大地采样间距也称为探伤器分辨率，辩论了卫星成像系统的情况，是一个比较好的空间分辨率走漏。但其未辩论遥感卫星光学系统的分辨率，也有一些遥感图像大地采样间距交流，但空间分辨率光显不同的情况，如图3所示。面前国表里有多家营业遥感卫星公司齐提供大地采样间距为0.5米的卫星图像，光看0.5米分辨率这个目标似乎图像莫得互异，然而这些图像本色的空间分辨率一经有互异的，有的以致互异很大。举一个顶点的例子，5000千克的军用遥感卫星比拟于一个50千克的营业遥感卫星，大地采样间距相通是0.5米，它们本色的空间分辨率能是一样的吗？为什么会出现这种情况，是因为遥感卫星图像本色的空间分辨率还受到光学系统的影响，浅近来说跟咱们手机一样， 大尺寸镜头和好的光学系统会有更佳的成像质地和更好空间分辨率 。委果的空间分辨率用大地分辨距离(Ground Resovled Distance)来走漏。

图3 两幅大地采样间距交流但图像分辨才调不同的图比较(英文原图引自Pleiades用户手册)

三

大地分辨距离(Ground Resolved Distance)

大地分辨距离不错通过遥感卫星光学系统的调制传递函数(Modulation Transfer Function， MTF)或点扩散函数(Point Spread Function， PSF)来谋略，也不错使用大地几何定标场的靶标来遐想，图4是Pleiades和SPOT-6卫星的全色和多光谱传感器对中国包头几何定标场靶标的成像图。通过大地靶标实测的大地分辨率距离是委果的空间分辨率。不外也要注重到大场所向是不一样的，方向在图像上的可分辨进度不完满取决于空间分辨率的具体数值，还与方向的形态、大小和配景的互异关联。

图4 Pleiades和SPOT-6卫星拍摄的中国包头大地几何定标场靶标(英文原图引自参考文件1)

四

总 结

空间分辨率本意是指遥感图像上好像识别的两个相邻地物的最小距离，其值不错由像元大小、大地采样间距和大地分辨距离走漏。一般情况下像元大小不错用来走漏空间分辨率，然而会存在图像下采样和上采样的情况；更专科的走漏是大地采样间距，不外也会存在大地采样间距一样，但本色空间分辨率互异较大的情形；实测的大地分辨距离是委果的空间分辨率，同期也要注重不同地物方向的识别分裂不单是与空间分辨率数值关联，还与方向形态、大小和配景关联。

参考贵寓

1. The most misunderstood words in Earth Observation. https://medium.com/sentinel-hub/the-most-misunderstood-words-in-earth-observation-d0106adbe4b0 .

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