GSD計算機 - 空撮の地上画素寸法

地上画素寸法(GSD)は、空撮画像やドローン画像における空間解像度の最も基本的な指標です。航空写真の1ピクセルが地上の実世界でどれだけの距離に相当するかを表します。GSDが2 cm/ピクセルであれば、各ピクセルは地上の2 cm × 2 cmの正方形を覆い、約2 cm未満の物体は画像内で識別できません。GSDを理解し制御することは、航空測量計画、ドローンマッピング、写真測量、リモートセンシング用途に不可欠です。 GSDの式はシンプルです：GSD [cm/px] = (センサー幅 [mm] × 飛行高度 [m] × 100) ÷ (焦点距離 [mm] × 画像幅 [px])。この関係式は、空撮の重要な物理的要素を1つの式にまとめたものです。センサーが広いほど視野が広がり、カバー範囲は増えますがピクセル密度は下がります。高度が高いほどカバー範囲は広がりますが、解像度は低下します。焦点距離が長いほどシーンは拡大され、カバー範囲は狭くなる一方で解像度は向上します——カメラでズームインするのと同じです。同じセンサー面積により多くのピクセルが配置されていれば、シーンをより細かく分割できるため解像度も向上します。 一般的なGSD値は用途によって大きく異なります。高精度の地籍測量やインフラ点検では1–3 cm/ピクセルのGSDが必要で、低高度飛行(50–100 m)と高解像度センサーで実現できます。精密農業のモニタリングでは、作物の健康分析や圃場マッピングに通常3–10 cmのGSDが使われます。一般的な地形図作成では10–30 cmのGSDが用いられ、1回の飛行でより広い範囲をカバーできます。地域規模の環境モニタリングや大面積の土地利用調査では、高高度を飛行する固定翼機から50 cm以上のGSDで運用することもあります。 任意の画像サイズ（ピクセル単位の幅と高さ）を入力すると、計算機はピクセル単位のGSDに加えて地上カバー面積も計算できます。地上カバー幅 = GSD × 画像幅、地上カバー面積 = カバー幅 × カバー高さです。これらの指標は飛行計画に不可欠です。写真測量処理に必要なオーバーラップ率を保ちながら、対象プロジェクト範囲をカバーするのに必要な飛行ライン数を決定するためです。 一般的なドローン用センサーには、DJI Phantom 4 Pro（13.2 mmセンサー、24 mm焦点距離、5472 × 3648 px）があり、高度100 mで約2.7 cmのGSDになります。Sony A6000（23.5 mmセンサー、35 mm焦点距離、6000 × 4000 px）は、高度100 mで約1.1 cmのGSDを実現します。Sony A7R IVのようなフルサイズカメラ（35.9 mmセンサー、50 mm焦点距離、9504 × 6336 px）では、非常に低い高度でサブセンチメートルのGSDも可能です。 計画した飛行高度が地域の航空規制に適合していることを必ず確認してください（例：米国のFAA Part 107では、ドローンは地上400フィート以下に制限されています）。実際には、天候、バッテリー持続時間、空域制限も達成可能な飛行高度を制約します。