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体積計算における誤差推定 - PIX4Dmapper

この記事では、PIX4Dmapperが体積計算の誤差をどのように推定するかを説明します。.

重要: この記事で説明する概念を理解するには、まず PIX4Dmapper がボリュームを計算する方法についての次の記事をお読みください: PIX4Dmapper がボリュームを計算する方法

PIX4Dmapperは、体積計算の誤差を推定します。体積の誤差を計算するには、まず体積内の各セルの誤差を計算する必要があります。.

PIX4Dmapperによるセルの体積計算
図1. 1つの細胞の体積

3D点の高度(Z)は、地上標本距離(GSD)の1~3倍の精度で計算されます。各3D点の高さの平均誤差は、GSDの1.5倍です。体積ベースの各セルは幅と長さがGSDに等しいため、X方向とY方向の誤差は0と推定されます。.

体積内の1つのセルにおける誤差は次のように表されます。

X方向(長さ)の誤差 = 0 cm。Y
方向(幅)の誤差 = 0 cm。Z
方向(高さ)の誤差 = 1.5*GSD。

各セルの体積誤差は次式で与えられる。

Ei = Li * Wi * Zei = GSD * GSD * 1.5*GSD = 1.5 * GSD3

どこ:

Ei セルの体積誤差。L
ii = セルの長さ。W
=ei セル の幅。Z
= セルのZ方向の誤差。

PIX4Dmapperによるセルの体積誤差計算
図2.細胞の体積誤差。.

各セルの体積誤差が計算されたら、各セルの誤差を合計することで、切土、盛土、および総体積の誤差が算出されます。.

切断体積誤差 = EC1 + EC2 +...ECN

どこ:

EC1...N = セル i..N のカットボリューム誤差。セルに充填ボリュームがある場合、カットボリューム誤差 EC は 0 になります。

充填量誤差 = EF1 + EF2 +...EFN

どこ:

EF1...N = セル i...N の充填量誤差。セルにカットボリュームがある場合、充填量 EF 誤差は 0 になります。

総体積誤差 = カット体積誤差 + 充填体積誤差

体積計算における誤差の程度は、GSDの空間分解能に依存する。

  • これは、各点の座標がどの程度の精度で計算されたかを判断し、それによって体積誤差を決定します。.
  • GSDが高い場合(値が大きい場合)、体積計算は適用すべきではありません。.
例: GSDが50cmのプロジェクトでは、高さ50cmの物体の体積計算に非常に大きな誤差が生じます。.

1つの細胞の体積:

Vi = Li * Wi * Hi = 503 = 125,000 cm3

そして、このセルのボリュームエラーは次のとおりです。

Ei = Li * Wi* Zei = 187 500 cm3

重要: 計算対象となる体積の高さに応じて、適切なGSD値を選択してください。低い物体の場合、GSD値を小さく(空間分解能を高く)することをお勧めします。これは、低空飛行を行うか、焦点距離を短くすることで実現できます。
  • 3D点の計算数が少ないオブジェクトでは、体積精度が低下することが予想されます。PIX4Dmapperの誤差推定では、この点は考慮されていません。オブジェクトの体積精度を向上させる方法の一つは、重なり合う点の数を増やすことです。.
  • 体積誤差が1.5*GSDより大きいか小さい場合は、各セルの体積誤差を計算する式を調整する必要があります。.
例: GSD = 5 cm のプロジェクトの場合、PIX4Dmapper は体積誤差 Ei = 1.5 * GSD3 = 187.5 cm3と仮定すると ei 、各セルの体積誤差は次のようになります。
Ei = Li * Wi * Zei = GSD * GSD * 10 cm = 250 cm3.