Précision vs résolution dans les données d'élévation

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Mise à jour:

Un bon exemple de quelque chose qui me déroute: sur la page Wikipedia pour "modèle numérique de terrain", on peut trouver la déclaration suivante sur un satellite dans la section "Voir aussi":

TanDEM-X: génération d'un modèle d'élévation numérique mondial, cohérent, rapide et de haute précision

Puis-je prendre cette déclaration et échanger le mot précision pour la résolution de mot? Seriez-vous d'accord pour dire que cela signifie la même chose après cela?

Question d'origine:

Une question sur Precision vs Accuracy a déjà été posée et répondue, mais je pense que ma question est différente.

Dans le contexte des fichiers qui stockent des modèles d'élévation, un TIFF par exemple, quelle est la différence entre Précision et Résolution dans le détail d'élévation? S'agit-il de la même chose?

Normalement, quand je pense à des modèles d'élévation à basse résolution, je pense à un terrain qui finit par paraître en blocs:

entrez la description de l'image ici

et haute résolution correspondant à un terrain qui sera lisse et plus détaillé.

Ces termes (précision / résolution) peuvent-ils être utilisés de manière interchangeable lorsque l'on parle du "détail" dans un modèle d'élévation? Est-il erroné de dire que le terrain de l'image ci-dessus a perdu sa précision par rapport à sa représentation d'origine?

Ce poste ressemblait presque à ce que je cherchais, mais je ne pense pas - car il parle des termes dans le contexte d'un domaine différent - le domaine des mesures d'instruments. (Corrigez-moi si je me trompe ici)

— dtmland
source

Qu'entendez-vous par la "représentation originale" de votre DEM?

— whuber

Oui, je suppose que j'ai laissé cela quelque peu vague. Ce que je voulais dire, c'est que celui qui a créé cette image n'a peut-être pas commencé avec un modèle qui était en bloc - mais plutôt un modèle avec beaucoup plus de détails - quelque chose qui ressemblerait plus au terrain réel de la Terre.

— dtmland

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Une façon d'évaluer cette image est de la considérer comme une interpolation particulièrement mauvaise des données. Ces données pourraient être absolument correctes dans la mesure où elles représentaient (disons) les élévations au milieu des cellules, et pouvaient ainsi prétendre avoir une précision infinie. Cela permet de préciser que ce à quoi vous réagissez est une représentation graphique des élévations à des points où vous ne disposez d'aucune donnée. Il y aura toujours une certaine incertitude à ces endroits non échantillonnés: c'est le sens dans lequel la résolution est indirectement liée à la précision.

— whuber

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Je pense que je peux y répondre pour vous.

Si vous regardez l'image précision vs précision sur le lien que vous avez fourni, la précision fait référence à la répétabilité de l'observation. Par exemple, si je mesure la distance d'un point à un autre et qu'elle n'est toujours que très peu variable, alors je fais des mesures avec une grande précision.

Mais, fondamentalement, la résolution et la précision ne sont pas les mêmes. Vous pouvez avoir une image ou un modèle d'élévation haute résolution qui n'est pas précis, tout comme vous pouvez avoir un modèle d'élévation haute précision qui n'est pas haute résolution.

TanDEM-X en particulier vise à être un MNT global de résolution 12 m avec une précision de 2 m en relatif et de 10 m en absolu (de Wikipedia). Cela implique que cette élévation sera de haute précision, de faible précision (ish) et de haute résolution (pour un DEM global).

EDIT: juste une note, le type de données utilisé pour représenter les données, c'est-à-dire int, float, n'a rien à voir avec la précision. Ne vous moquez pas du fait que la possession de nombreux nombres après le point décimal signifie qu'une observation est précise!

— Alex Leith
source

+1 Il convient de noter, cependant, que le type de données est lié à la précision. Par exemple, chaque entier représentant une plage de valeurs unitaire, il inclut automatiquement au moins + -0,5 d'imprécision. Cela est négligeable lorsque les mesures sont intrinsèquement beaucoup moins précises, mais ce n'est pas négligeable pour les mesures de haute précision (comme une précision relative de 2 m).

— whuber

J'aime la direction ici - quel est un exemple d'un modèle d'élévation de haute précision qui n'est pas à haute résolution?

— dtmland

1

Salut dtmland, le TanDEM-X est de haute précision et basse résolution! Une résolution de 12 m et une précision de 2 m est plutôt bonne! Une enquête détaillée, réalisée par un géomètre et un théodolite, est un exemple d'une autre enquête de haute précision qui n'est pas vraiment à haute résolution, car la couverture est relativement faible. Alors qu'un balayage laser de la zone serait de haute résolution mais de faible précision. (Tout est relatif, bien sûr!)

— Alex Leith

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Whuber, je pense que je ne suis pas d'accord. Le type de données doit pouvoir contenir la précision d'un ensemble de données, mais ne doit pas être utilisé comme mesure de la précision réelle de l'ensemble de données. Donc, bien sûr, un flotteur double précision a 15 chiffres significatifs, mais si vous l'utilisez pour stocker une valeur qui a une précision de 2 m, vous pourriez aussi bien utiliser un int. Le type de données n'a aucune pertinence, aucune corrélation avec la précision de l'observation.

— Alex Leith

1

Vous avez peut-être mal interprété mon commentaire, Alex. La question du type de données est essentiellement la même que celle de la résolution. Par exemple, l'utilisation d'entiers pour stocker des élévations en mètres signifie que la résolution est d'un mètre. Il existe une relation entre la résolution dans la mesure où des résolutions plus grossières créent plus d'imprécision. Cependant, c'est une erreur de présumer que la résolution ne doit pas être meilleure que la précision: beaucoup de gens l'ont supposé, mais de bons statisticiens de John Tukey (c. 1960) l'ont démystifiée. En particulier, pour une précision de 2 m, vous ne devriez certainement pas utiliser un int pour le stockage.

— whuber

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La résolution dans le contexte raster / grille est la "taille de cellule", ou la largeur / hauteur dans une certaine unité (mètre, pieds, etc.) de chaque cellule / pixel de la grille.

J'ai vu le terme précision utilisé de deux manières avec les grilles:

La plupart du temps, comme vous l'avez mentionné, la précision de la mesure
Type de données utilisé pour les valeurs de cellule / bande, par exemple float, double, integers

— Oyvind
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En ce qui concerne le numéro un, cela ferait référence à l'idée que le modèle de terrain est une mesure de son homologue du monde réel?

— dtmland

Et avec cette réponse à l'esprit - comme je le mentionne à la fin - est-il erroné de dire que le terrain (dans l'image de mon message) a perdu la précision de sa représentation d'origine?

— dtmland

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Un MNT est une approximation à partir de laquelle il est possible d'inférer un sens au monde. Les éditeurs de données de hauteur ont tendance à donner des mesures de la mesure dans laquelle un modèle correspond au monde réel. Mais cela ne vous dit pas dans quelle mesure cela permettra de déduire du sens pour une question particulière.

Par exemple, si vous souhaitez calculer la pente pour une zone de terrain très plate, un modèle clairsemé sera suffisant. Le même modèle sera beaucoup moins utile en terrain avec des canyons très proches et des falaises abruptes.

Il est possible d'utiliser des données éparses pour modéliser le monde et en déduire correctement le sens si les données sont adaptées à cet objectif particulier. Il est également possible de produire de mauvais résultats à partir de données exactes et précises.

Les données à faible résolution peuvent donner des prédictions précises sur un phénomène spécifique si elles conviennent à cette utilisation particulière.

— Matthew Snape
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Vous dites donc que la précision et la résolution sont différentes dans ce contexte?

— dtmland

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C'est difficile de ne pas s'enliser dans la sémantique. Vous pouvez dire qu'une résolution plus élevée est meilleure qu'une résolution basse, et quantifier cela en utilisant la précision et l'exactitude. Mais la plupart du temps, l'analyse est effectuée pour répondre à une question particulière et vous voulez obtenir la bonne réponse. Les données sont-elles suffisamment précises pour votre analyse? C'est certainement lié à la résolution mais c'est plus compliqué que la simple résolution.

— Matthew Snape

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En pratique, un MNT d'une résolution de 90 m signifie qu'une seule valeur d'altitude est attribuée à un carré de 90 x 90 m. Quelle est la précision de cette valeur unique? La réponse à cette question conduit à la notion de précision. Un MNT d'une résolution de 90 m peut avoir une précision de 2 m. De la même manière, un MNT d'une résolution de 45 m peut avoir une précision de 10 m. En résumé, il est utile de travailler avec un DEM à la fois de résolution et de précision supérieures. J'espère que cela t'aides.

— user70338
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