一、什么是比例尺?

  比例尺是表示图上距离比实地距离缩小的程度,也叫缩尺。公式为:比例尺=图上距离/实地距离。比例尺有三种表示方法:数字式,线段式,和文字式。三种表示方法可以互换。根据地图的用途,所表示地区范围的大小、图幅的大小和表示内容的详略等不同情况,制图选用的比例尺有大有小。地图比例尺中,通常大于二十万分之一的地图称为大比例尺地图;比例尺介于二十万分之一至一百万分之一之间的地图,称为中比例尺地图;比例尺小于一百万分之一的地图,称为小比例尺地图。在同样图幅上,比例尺越大,地图所表示的范围越小,图内表示的内容越详细,精度越高;比例尺越小,地图上所表示的范围越大,反映的内容越简略,精确度越低。一般讲,大比例尺地图,内容详细,几何精度高,可用于图上测量。小比例尺地图,内容概括性强,不宜于进行图上测量。

  二、什么是分辨率

  我们这里探讨的分辨率是指卫星影像分辨率。

  像素是构成数字图像的最小单位,数字图像分辨率是用于描述构成像素密集程度单位,一般以DPI(每英寸影像所包含的像素数)来表示,分辨率越大,则像素越小。以电脑屏幕为例,800*600个像素与640*480个像素相比较,前者像素小,分辨率大,画面更细致。

  对于遥感影像而言,分辨率通常是指地面分辨率,遥感影像地面分辨率是指在影像上能够分辨地面最小影物的大小,一般以一个像素代表地面的大小来表示,通常所讲的2米分辨率是指一个像素表示地面大约2米*2米的面积,0.5分辨率便是地面上一个0.5米*0.5米的面积。

  三、如何获取谷歌地图比例尺和分辨率

  打开​​Google Map​​,在页面的左下方我们可以看到,如下图所示的比例尺。

  如图所示,左边是级别控制区,每个刻度对应一个级别,最下方是第二级,这里我们的当前截图的级别是第11级。图中的左下方是显示的比例尺,这个不是标准意义的比例尺,但它表达了当前一个距离所代表的像素个数,这里是10公里对应72个像素。

谷歌地图的级别与对应比例尺及分辨率探究_算法

  

  对应的像素值可以通过截取刻度之间的图片到看图软件中查看,这里我们放到Photoshop中,如下图所示。

谷歌地图的级别与对应比例尺及分辨率探究_数字图像_02

 

 

  点击“图像”菜单中的“图像大小”,显示如下对话框,可以得知10公里对应的宽度值为72像素,图像实际距离为2.54厘米,图像分辨率为72dpi(像素/英寸)。

谷歌地图的级别与对应比例尺及分辨率探究_复选框_03

 

  综合以上参数,我们可以推算出此图像的比例尺和空间分辨率如下:

  *比例尺
  10公里=1000000厘米
  1000000 /2.54=393700,约为40万:1

  *空间分辨率
  10公里=10000米
  10000/72=138.888888(米/像素),约等于139米/像素。

  用此方法,我们可以推算出各级比例尺和分辨率,由于投影变形和纬度值不同,可能不同地方的比例尺会有一定差异,这里计算出的比例尺和分辨率仅以成都为例,仅供参考!
 

各级比例尺及空间分辨率列表

级别

实际距离

像素

图上距离

图像分辨率

比例尺

空间分辨率

第2级

5000公里

70

2.47厘米

72dpi

2亿:1

71公里

第3级

2000公里

55

1.94厘米

72dpi

1亿:1

36公里

第4级

2000公里

115

4.06厘米

72dpi

5千万:1

17公里

第5级

1000公里

115

4.06厘米

72dpi

2.5千万:1

9公里

第6级

500公里

115

4.06厘米

72dpi

1.2千万:1

4公里

第7级

200公里

91

3.21厘米

72dpi

600万:1

2公里

第8级

100公里

176

6.21厘米

72dpi

160万:1

568米

第9级

50公里

91

3.21厘米

72dpi

155万:1

549米

第10级

20公里

72

2.54厘米

72dpi

80万:1

278米

第11级

10公里

72

2.54厘米

72dpi

40万:1

139米

第12级

5公里

72

2.54厘米

72dpi

20万:1

69米

第13级

2公里

57

2.01厘米

72dpi

10万:1

35米

第14级

2公里

118

4.16厘米

72dpi

5万:1

17米

第15级

1公里

118

4.16厘米

72dpi

2.5万:1

8米

第16级

500米

118

4.16厘米

72dpi

1.2万:1

4米

第17级

200米

93

3.28厘米

72dpi

5300:1

2.15米

第18级

100米

93

3.28厘米

72dpi

3000:1

1.07米

第19级

50米

93

3.28厘米

72dpi

1500:1

0.54米

第20级

20米

74

2.61厘米

72dpi

800:1

0.27米

  有了这个表,我们基本上可以在需要用的时候查询各级比例尺了,不同的地域差别也应该不是很大,还是能为工作带些许方便的。

  另外,如果需要打印或喷绘,则有一点需要注意,以PhotoShop为例,如下图所示。

谷歌地图的级别与对应比例尺及分辨率探究_复选框_04

  图中红色框选的地方就是我们输入的图像分辨率。如果此时打印机的打印分辨率只有300dpi,图像的输出的比例尺不变,但是精度信息将会在输出时有损失。

  图中蓝色框选的复选框,选中这个选项,相当于在当分辨率一定时,改变图像像素大小后,再按照输入的各个参数进行的图像重采样调整,这也会影响图像的空间分辨率,进而影响图像精度,并且由此减小图像的比例尺。