Presisi vs Resolusi dalam data ketinggian

9

Memperbarui:

Contoh yang baik dari sesuatu yang saya bingungkan: pada halaman Wikipedia untuk "model terrain digital" orang dapat menemukan pernyataan berikut tentang satelit di bagian "Lihat Juga":

TanDEM-X: generasi Digital Elevation Model di seluruh dunia, konsisten, tepat waktu, presisi tinggi

Bisakah saya mengambil pernyataan ini dan menukar ketepatan kata dengan resolusi kata? Apakah Anda setuju bahwa itu berarti sama setelah melakukannya?

Pertanyaan asli:

Sebuah pertanyaan tentang Precision vs Accuracy telah ditanyakan dan dijawab, tetapi saya yakin pertanyaan saya berbeda.

Dalam konteks file yang menyimpan model elevasi, TIFF misalnya, apa perbedaan antara Presisi dan Resolusi dalam detail elevasi? Apakah mereka sama?

Biasanya, ketika saya memikirkan model elevasi beresolusi rendah, saya berpikir tentang medan yang akhirnya tampak kuning:

masukkan deskripsi gambar di sini

dan resolusi tinggi yang sesuai dengan medan yang akan terlihat halus dan memiliki lebih banyak detail.

Bisakah istilah ini (presisi / resolusi) digunakan secara bergantian ketika berbicara tentang "detail" dalam model ketinggian? Apakah keliru mengatakan bahwa medan pada gambar di atas telah kehilangan presisi dari representasi aslinya?

Posting ini hampir tampak seperti apa yang saya cari, tetapi saya yakin tidak - karena berbicara tentang istilah dalam konteks domain yang berbeda - domain pengukuran instrumen. (Koreksi saya jika saya salah di sini)

geotiff-tiff elevation resolution precision dtmland
sumber
Apa yang Anda maksud dengan "representasi asli" DEM Anda?
Whuber
Ya, saya kira saya meninggalkan yang agak kabur. Yang saya maksudkan adalah siapa pun yang menciptakan gambar itu mungkin tidak memulai dengan model yang gumpal - melainkan model dengan lebih banyak detail - sesuatu yang akan lebih mirip medan bumi yang sebenarnya.
dtmland
1
Salah satu cara untuk menilai gambar itu adalah dengan menganggapnya sebagai interpolasi data yang buruk. Data-data itu bisa benar - benar benar sejauh mereka mewakili (katakanlah) ketinggian pada bagian tengah sel, dan dengan demikian dapat mengklaim memiliki ketelitian tak terbatas. Itu membantu memperjelas bahwa apa yang Anda bereaksi adalah representasi grafis dari ketinggian di titik-titik di mana Anda tidak memiliki data. Akan selalu ada ketidakpastian di lokasi yang tidak dicampuri: itulah arti resolusi yang secara tidak langsung terkait dengan presisi.
Whuber

Jawaban:

8

Saya pikir saya bisa menjawabnya untuk Anda.

Jika Anda melihat gambar presisi vs akurasi pada tautan yang Anda berikan, presisi merujuk pada pengulangan pengamatan. Sebagai contoh, jika saya mengukur jarak dari satu titik ke titik lainnya dan selalu vaying hanya dengan jumlah yang sangat kecil, maka saya membuat pengukuran dengan presisi tinggi.

Tetapi, pada dasarnya, resolusi dan presisi tidak sama. Anda dapat memiliki gambar atau model elevasi resolusi tinggi yang tidak tepat, sama seperti Anda dapat memiliki model elevasi presisi tinggi yang bukan resolusi tinggi.

TanDEM-X secara khusus bertujuan untuk menjadi DEM global resolusi 12 m dengan ketelitian relatif 2 m dan absolut 10 m (dari Wikipedia). Ini menyiratkan bahwa ketinggian ini akan menjadi presisi tinggi, akurasi rendah (ish) dan resolusi tinggi (untuk DEM global).

EDIT: hanya sebuah catatan, tipe data yang digunakan untuk merepresentasikan data, yaitu int, float, tidak ada hubungannya dengan presisi. Anda tidak boleh menipu diri sendiri bahwa memegang banyak angka setelah titik desimal berarti bahwa pengamatan itu tepat!

Alex Leith
sumber
1 Hal ini perlu dicatat, meskipun, bahwa tipe data yang terkait dengan presisi. Misalnya, karena setiap bilangan bulat mewakili rentang satuan nilai, itu secara otomatis menyertakan setidaknya + -0,5 ketidaktepatan. Banyak yang dapat diabaikan ketika pengukuran secara inheren jauh kurang tepat, tetapi tidak dapat diabaikan untuk pengukuran presisi tinggi (seperti presisi relatif 2 m).
Whuber
Saya suka arah di sini - apa contoh model elevasi presisi tinggi yang bukan resolusi tinggi?
dtmland
1
Hi dtmland, TanDEM-X adalah presisi tinggi dan resolusi rendah! Resolusi 12 m dan presisi 2 m cukup bagus! Sebuah survei detail, yang dilakukan oleh seorang surveyor dan theodolite adalah contoh dari survei presisi tinggi lainnya yang tidak benar-benar beresolusi tinggi, karena cakupannya relatif rendah. Sementara pemindaian laser dari daerah akan resolusi tinggi tetapi presisi rendah. (Semuanya relatif, tentu saja!)
Alex Leith
3
Whuber, saya pikir saya tidak setuju. Datatype harus dapat mengandung ketepatan suatu dataset, tetapi tidak boleh digunakan sebagai ukuran ketepatan sebenarnya dari dataset. Jadi, tentu saja, pelampung presisi ganda memiliki 15 angka signifikan, tetapi jika Anda menggunakannya untuk menyimpan nilai yang memiliki ketelitian 2 m maka Anda sebaiknya menggunakan int. Tipe data tidak memiliki relevansi, tidak ada korelasi dengan ketepatan pengamatan.
Alex Leith
1
Anda mungkin salah menafsirkan komentar saya, Alex. Masalah tipe data pada dasarnya sama dengan resolusi. Misalnya, menggunakan int untuk menyimpan ketinggian dalam meter berarti resolusinya adalah satu meter. Ada adalah hubungan antara resolusi sejauh resolusi kasar menciptakan lebih banyak ketidaktepatan. Namun, adalah suatu kesalahan untuk menganggap bahwa resolusi tidak perlu lebih baik daripada ketepatan: banyak orang mengira itu, tetapi ahli statistik yang baik dari John Tukey dan seterusnya (c. 1960) telah membantahnya. Khususnya, untuk ketelitian 2m Anda tidak harus menggunakan int untuk penyimpanan.
Whuber
3

Resolusi dalam konteks raster / grid adalah "cellsize", atau lebar / tinggi dalam unit tertentu (meter, kaki, dll) dari setiap sel / piksel dalam grid.

Saya telah melihat istilah presisi yang digunakan dalam dua cara dengan kisi:

  1. Sebagian besar waktu, sama seperti yang Anda maksudkan, keakuratan pengukuran
  2. Datatype digunakan untuk nilai sel / band, misalnya float, double, integer
Oyvind
sumber
Sejauh menyangkut nomor satu, ini akan merujuk pada gagasan model terrain yang menjadi ukuran mitra dunia nyata?
dtmland
Dan dengan jawaban ini dalam pikiran - seperti yang saya sebutkan di akhir - apakah salah untuk mengatakan bahwa medan (dalam gambar dari posting saya) telah kehilangan presisi dari representasi aslinya?
dtmland
2

DTM adalah perkiraan yang memungkinkan untuk menyimpulkan makna tentang dunia. Penerbit data ketinggian cenderung memberikan pengukuran seberapa dekat suatu model cocok dengan dunia nyata. Tapi itu tidak memberi tahu Anda seberapa baik itu akan menyimpulkan makna untuk pertanyaan tertentu.

Misalnya, jika Anda ingin menghitung gradien untuk area tanah yang sangat datar, model jarang akan cukup. Model yang sama akan jauh lebih tidak berguna di medan dengan ngarai yang sangat dekat dan tepi tebing curam.

Dimungkinkan untuk menggunakan data jarang untuk memodelkan dunia dan dengan benar menyimpulkan makna jika data tersebut tepat untuk tujuan tertentu itu. Dimungkinkan juga untuk menghasilkan hasil yang buruk dari data yang akurat dan tepat.

Data beresolusi rendah dapat memberikan prediksi yang akurat tentang fenomena tertentu jika cocok untuk penggunaan tertentu.

Matthew Snape
sumber
Jadi, apakah Anda mengatakan presisi dan resolusi berbeda dalam konteks ini?
dtmland
2
Sulit untuk tidak terjebak dalam semantik. Anda dapat mengatakan bahwa resolusi yang lebih tinggi lebih baik daripada resolusi rendah, dan menghitungnya menggunakan presisi dan akurasi. Tetapi sebagian besar analisis waktu dilakukan untuk menjawab pertanyaan tertentu dan Anda ingin mendapatkan jawaban yang benar. Apakah data cukup akurat untuk analisis Anda? Ini tentu saja terkait dengan resolusi tetapi lebih rumit dari sekedar resolusi.
Matthew Snape
1

Dalam praktiknya, DEM dari resolusi 90m berarti bahwa hanya satu nilai ketinggian dikaitkan dengan kuadrat ukuran 90 * 90m. Seberapa akurat nilai unik itu? Jawaban atas pertanyaan itu mengarah pada gagasan tentang ketepatan. DEM dengan resolusi 90m mungkin memiliki presisi 2m. Dengan cara yang sama, DEM resolusi 45m mungkin memiliki presisi 10m. Singkatnya, penting untuk bekerja dengan DEM resolusi dan ketepatan yang lebih tinggi. Semoga ini membantu.

pengguna70338
sumber