Ground Sample Distance bestimmt, wie fein eine Befliegung auflöst. Die Formel ist eine Zeile lang — die interessante Frage ist, warum die geplante GSD im Orthofoto oft nicht ankommt.
Die Ground Sample Distance ist die Strecke am Boden, die auf ein Pixel des Sensors abgebildet wird. Sie wächst linear mit der Flughöhe und schrumpft linear mit der Brennweite.
Für die Mavic 3E — 3,28 µm Pixel, 12,29 mm Brennweite — sind das in 80 m Höhe 2,13 cm pro Pixel. Der Haken: Diese Zahl gilt für eine Kamera, die während der Belichtung still steht. Eine Drohne steht nie still.
Kamera wählen, Höhe und Geschwindigkeit einstellen — und sehen, was am Boden wirklich ankommt.
4/3-Zoll · 20 MP · mechanischer Verschluss bis 1/2000 s
In der offenen Kategorie sind in der EU maximal 120 m erlaubt.
21,6 km/h über Grund.
Im Bereich des mechanischen Verschlusses — verzerrungsfrei.
Dachfirst, Haldenkrone, Kranspitze. 0 m rechnet auf die Bodenebene.
Zwischen Öffnen und Schließen des Verschlusses fliegt die Drohne weiter. Jeder Bodenpunkt zieht dabei eine Spur über den Sensor, und die ist schlicht Geschwindigkeit mal Belichtungszeit. Bei 8 m/s und 1/500 s sind das 1,6 cm — bei 2 cm GSD fast ein ganzes Pixel.
Verschmiert der Boden um weniger als ein Pixel, bleibt die geplante Auflösung erhalten. Verschmiert er um mehr, bestimmt nicht mehr die GSD die Detailauflösung, sondern die Verschmierung. Faustregel in der Photogrammetrie: maximal ein Pixel, für saubere Kanten höchstens ein halbes.
Praktisch nützlicher ist die umgestellte Form: Die längste zulässige Belichtungszeit ist die GSD geteilt durch die Fluggeschwindigkeit. Bei 2 cm GSD und 8 m/s sind das 1/400 s — und 1/800 s, wenn man bei einem halben Pixel bleiben will.
Genau hier liegt die Lücke in vielen Planungswerkzeugen: Sie zeigen eine GSD an, die allein aus Flughöhe und Kamera folgt, und ignorieren die Geschwindigkeit. Der Wert stimmt geometrisch und ist trotzdem irreführend, weil die Bilder ihn nicht hergeben. Im Winter wird das schlimmer — wenig Licht zwingt zu längeren Zeiten, und bei 1/200 s und 6 m/s sind es schon 3 cm Verschmierung.
Die beiden Begriffe werden in Angeboten regelmäßig vermischt, und das ist der teuerste Irrtum im Thema. Die GSD sagt, wie fein abgetastet wird — die Genauigkeit, wie gut ein Punkt mit seiner wahren Lage übereinstimmt. Rasterweite gegen Treffsicherheit.
Pix4D beziffert die absolute Genauigkeit eines sauber gerechneten Projekts mit ein bis zwei GSD in der Lage und ein bis drei GSD in der Höhe. Bei 2 cm GSD also 2 bis 4 cm horizontal — wenn die Georeferenzierung stimmt. Und darüber entscheidet nicht die Kamera:
Konsequenz: Eine feinere GSD über eine niedrigere Flughöhe zu erkaufen, verbessert die Genauigkeit nur, solange die Georeferenzierung mithält. Wer ohne Passpunkte und ohne RTK auf 30 m heruntergeht, bekommt ein sehr scharfes Modell an der falschen Stelle.
Für die Phantom 4 RTK nennt DJI die Kurzformel GSD = (H/36,5) cm/Pixel. Setzt man die Kameradaten derselben Seite in die allgemeine Formel ein — 13,2 mm Sensorbreite, 5472 Pixel, 8,8 mm Brennweite — ergibt sich H ÷ 36,48. Das ist DJIs Zahl auf zwei Nachkommastellen.
| Kamera | Pixelgröße | Brennweite | GSD bei 100 m | Kurzformel |
|---|---|---|---|---|
| Phantom 4 RTK | 2,412 µm | 8,80 mm | 2,74 cm/px | H/36,5 |
| Mavic 3E / 3M — Weitwinkel | 3,277 µm | 12,29 mm | 2,67 cm/px | H/37,5 |
| Zenmuse P1 — 24 mm | 4,382 µm | 24,00 mm | 1,83 cm/px | H/54,8 |
| Zenmuse P1 — 35 mm | 4,382 µm | 35,00 mm | 1,25 cm/px | H/79,9 |
| Zenmuse P1 — 50 mm | 4,382 µm | 50,00 mm | 0,88 cm/px | H/114,1 |
Sagen Sie uns, welche Genauigkeit im Auftrag steht — wir planen Flughöhe, Geschwindigkeit und Georeferenzierung so, dass sie eingehalten wird.