GSD計算器 - 航拍地面採樣距離
計算航拍、無人機測繪與遙測中的地面採樣距離(GSD)。輸入感測器寬度、飛行高度與焦距。
輸入相機感測器寬度、飛行高度與焦距即可計算GSD。加入影像尺寸可計算地面覆蓋面積。
GSD計算器 - 航拍地面採樣距離
計算航拍、無人機測繪與遙測中的地面採樣距離(GSD)。輸入感測器寬度、飛行高度與焦距。
相機感測器的實體寬度（例如APS-C為23.5 mm）
高於地面的高度，單位為公尺
鏡頭焦距，單位為毫米
拍攝影像的水平像素數
拍攝影像的垂直像素數
關於地面採樣距離(GSD)
地面採樣距離(GSD)是航拍與無人機影像空間解析度中最基本的指標。它代表航拍照片中一個像素對應到地面的真實距離。2公分/像素的GSD表示每個像素覆蓋地面上一個2公分 × 2公分的方格；小於約2公分的物體無法在影像中被解析。理解並控制GSD，對航測規劃、無人機測繪、攝影測量與遙測應用都至關重要。
GSD公式很直接：GSD [cm/px] = (感測器寬度 [mm] × 飛行高度 [m] × 100) ÷ (焦距 [mm] × 影像寬度 [px])。這個關係式以單一方程呈現航拍的關鍵物理原理。較寬的感測器可捕捉更大的視野，增加覆蓋範圍但降低像素密度。較高的高度會以犧牲解析度為代價增加覆蓋範圍。較長的焦距會放大場景，減少覆蓋範圍但提升解析度——就像相機拉近變焦一樣。在相同感測器面積上配置更多像素，也能將場景切分得更細，進而提升解析度。
典型GSD值會依應用而大幅不同。高精度地籍測量與基礎設施檢測通常需要1–3公分/像素的GSD，可透過低空飛行(50–100公尺)與高解析度感測器達成。精準農業監測通常使用3–10公分GSD進行作物健康分析與田區製圖。一般地形測繪可使用10–30公分GSD，以取得每次飛行更廣的區域覆蓋。區域環境監測與大面積土地利用調查，則可由固定翼飛機在較高高度以50公分以上GSD執行。
選填的影像尺寸（像素寬度與高度）可讓計算器除了每像素GSD之外，也計算地面覆蓋面積。地面覆蓋寬度 = GSD × 影像寬度，地面覆蓋面積 = 覆蓋寬度 × 覆蓋高度。這些指標對飛行規劃非常重要——它們決定了在攝影測量處理所需重疊率下，覆蓋指定專案區域需要多少條航線。
常見無人機感測器包括DJI Phantom 4 Pro（13.2 mm感測器、24 mm焦距、5472 × 3648 px），在100公尺高度約為2.7公分GSD。Sony A6000（23.5 mm感測器、35 mm焦距、6000 × 4000 px）在100公尺高度約為1.1公分GSD。像Sony A7R IV這類全片幅相機（35.9 mm感測器、50 mm焦距、9504 × 6336 px）在非常低的高度可達到亞公分級GSD。
請務必確認計畫飛行高度符合當地航空法規（例如美國FAA Part 107將無人機限制在距地400英尺以內）。實務上，天氣條件、電池續航與空域限制都會影響可達成的飛行高度。
GSD計算範例
真實相機配置及其在不同高度下產生的GSD值。
| 相機配置 | GSD | 應用 |
|---|---|---|
| 感測器：23.5 mm，高度：100 m，焦距：35 mm，影像：6000 × 4000 px | 1.12 cm/px | 使用APS-C感測器進行高解析度測繪。低於2公分的GSD適合地籍測量與詳細場地檢測。 |
| 感測器：13.2 mm，高度：120 m，焦距：24 mm，影像：4000 × 3000 px | 1.65 cm/px | 標準無人機配置（1吋感測器）。適合中等高度下的精準農業與工地監測。 |
| 感測器：35.9 mm，高度：500 m，焦距：50 mm，影像：8000 × 6000 px | 4.49 cm/px | 覆蓋大面積的高空測量。適用於區域土地利用製圖與環境監測。 |
如何使用GSD計算器
- 輸入相機的感測器寬度，單位為毫米——可在相機技術規格中找到（例如DJI Phantom為13.2 mm，APS-C相機為23.5 mm）。
- 輸入高於地面的飛行高度，單位為公尺——這是無人機或飛機在測量期間的飛行高度。
- 輸入鏡頭焦距，單位為毫米——請使用實際焦距，而不是35 mm等效焦距。
- 可選擇輸入影像寬度與影像高度，單位為像素——這些是完整感測器解析度尺寸（例如2400萬像素相機為6000 × 4000）。
- 按一下計算GSD，即可查看公分/像素的GSD與地面覆蓋尺寸。使用GSD規劃測繪專案的飛行高度與重疊率。
GSD計算器常見問題
無人機測繪適合使用多少GSD？
取決於應用。精準農業與作物監測通常3–10公分GSD已足夠。基礎設施檢測與詳細測繪則建議以1–3公分GSD為目標。對於覆蓋大面積的一般地形測量，10–30公分GSD可在解析度與飛行效率之間取得平衡。規劃飛行前，請務必讓GSD符合精度需求。
如何降低GSD以取得更高解析度？
降低飛行高度（飛得更低）、使用較長焦距鏡頭，或使用像素更多或感測器更大的相機。降低飛行高度的效果最直接——高度減半，GSD也會減半。不過，較低高度代表覆蓋同一區域需要更多航線，會增加飛行時間與需處理的影像數量。
GSD和影像解析度有什麼不同？
影像解析度是指影像中的像素數量（例如6000 × 4000 = 2400萬像素）。GSD則是每個像素在地面上的真實尺寸。一張2400萬像素影像若從很高的高度拍攝，GSD可能差到50公分/像素；若靠近地面拍攝，則可能達到優異的1公分/像素。GSD才是測繪精度上真正有操作意義的指標。
焦距如何影響GSD？
焦距與GSD成反比——焦距加倍，GSD減半（解析度加倍），同時地面覆蓋寬度也減半。廣角鏡頭（短焦距）可拍攝更大區域，但每像素解析度較低。望遠鏡頭（長焦距）拍攝範圍較小，但能解析更細節。無人機測繪常用20–50 mm焦距的鏡頭。
為什麼完整GSD計算需要影像尺寸？
GSD是每個像素對應的地面距離，因此必須知道感測器寬度上有多少像素。沒有影像尺寸時，只能計算總地面覆蓋寬度（公尺）——這有助於理解視野，但不足以用於精密測繪工作。輸入影像寬度後，可將覆蓋範圍轉換為每像素解析度，這是航測規格的標準指標。
無人機測繪應該使用多少重疊率？
使用Pix4D或DroneDeploy等軟體進行攝影測量處理時，標準為75–80%前向重疊（沿飛行方向）與65–70%旁向重疊（航線之間）。較高重疊率可提高點雲密度並降低重建誤差，但會增加飛行時間與資料量。若只是製作較低GSD要求的簡單正射鑲嵌影像，兩個方向60%重疊可能已足夠。