测量精度如何？坐标偏差会有多大？

一个形状可能具有精确的尺寸，但其位置仍然是错的。您描绘的影像会影响导出的坐标最终落点。

本文将解释其中的差异，展示如何检查您自己的工作，并提供两个获取可靠坐标的工作流。

简而言之

Scribble Maps 根据您绘制的点计算长度和面积。这些点与真实世界的接近程度取决于两件事：

1. 您描绘的影像。 任何网页地图上的卫星和航空影像都可能偏离真实的地面位置，且偏差量因地而异。
2. 您的描绘方式。 图像分辨率以及您点击每个顶点的位置限制了描绘的可重复性。

没有一个适用于所有地图的单一精度百分比或偏移量。要了解您的地图有多精确，您需要将其与您信任的参考物进行对比检查。

三个不同的问题

“它有多精确？”实际上是三个独立的问题。每一个都有不同的衡量方式。

• 测量（误差百分比）。 与已知长度或面积进行对比。误差取决于源影像、您的描绘、比例尺和计算方法。单一的百分比无法描述每张地图。
• 精密度（可重复性）。 重复描绘并查看结果的离散程度。像素分辨率和顶点放置限制了可重复性。更多的小数位数并不能证明更高的准确度。
• 位置（以米为单位的偏移量）。 将您在地面上可以识别的点与信任的控制点进行对比，并报告位移或水平均方根误差（RMSE）。Google 影像没有适用于每个地点的单一偏移量。

最常见意外情况是“精密但不准确”。每次测量都与上一次一致，所以地图看起来是对的，但整个描绘轨迹都偏离了真实位置。

尺寸相同，位置不同

想象一个位于真实位置的 20 米 x 10 米矩形。现在想象在向东偏移 3 米、向北偏移 4 米的影像上描绘同一个矩形。两个矩形都是 20 米 x 10 米。但描绘的那个矩形距离真实位置仍有 5 米的偏差。

像这样均匀的局部偏移会保持尺寸不变。而影像中的畸变则会改变尺寸。

这些图示仅用于说明，并非测得的 Google 偏移量。

为什么网页地图影像会有偏差

卫星和航空影像在呈现在任何网页地图上之前，都会经过处理和拼接。需要注意以下几种常见效应：

• 高大物体倾斜。 相机是从一定角度拍摄建筑物、塔楼和树木的，因此它们的顶部看起来可能会偏离其立足点。请描绘建筑物与地面交界的地方，而不是其屋顶轮廓。
• 影像是马赛克拼接的。 一个视图可能结合了来自不同日期和提供商的图像。地图底部的影像署名通常会列出多个。在两张图像交界的地方，对齐情况可能会发生变化。
• 分辨率限制了您能看到的内容。 您放置顶点的精度无法超过您所点击的像素。

Scribble Maps 如何计算测量值

如需分步帮助，请参阅关于测量面积和距离的文章。

Scribble Maps 不会在您屏幕上看到的扁平地图上进行测量。网页地图距离赤道越远，区域拉伸就越严重。相反，Scribble Maps 是在地球模型上进行测量的，因此拉伸不会改变您的数据。

• 地球模型是一个半径为 6,378,137 米的球体。
• 线段长度是沿着线在地图上所遵循的相同路径，逐段进行测量的。
• 多边形面积是在球体上计算的。多边形中的孔洞会被扣除。
• 圆形使用从中心到边缘的半径。面积为 π × 半径²。

测绘和桌面 GIS 软件通常会使用椭球体或局部投影坐标系。它们的结果可能与基于球体的测量结果略有不同，尤其是在长距离上。

显示足够的小数位数

测量值显示 2 位小数。在默认的 Auto 设置下，长度以千米（Metric）或英里（Imperial）显示。一条 37 米的线会显示为“0.04 km”。这种四舍五入可能会在短线上隐藏几米的误差。

如需进行精细工作，请选择较小的单位：

1. 选择地图左下角的齿轮图标以打开 Editor Settings。
2. 在 Unit Types / Measurement 下，选择 Metric 或 Imperial。
3. 例如，将 Length Unit 设置为 Metre 或 Feet。
4. 如果您需要精确的面积，请将 Area Unit 设置为 Square Metre 或 Square Foot。在 Auto 模式下，面积会根据大小在平方米、公顷和平方千米（或平方英尺、英亩和平方英里）之间切换。

坐标：编辑器显示经纬度至小数点后 5 位，大约相当于 1 米。GeoJSON 导出保留 9 位小数。更多的小数位数可以更精确地描述您点击的点，但它们并不能让该点更接近真实世界。

与您已知的长度进行对比检查

最简单的精度检查是使用已知尺寸的物体。美式橄榄球场从球门线到球门线的距离为 100 码（91.44 米）。以下是对一个球场（帕萨迪纳的玫瑰碗球场，在 Google 卫星影像上）的一次描绘，显示了两种不同的 Length Unit 设置。

• 在 Auto 设置下，工具提示显示 0.09 km。这是正确的，但四舍五入到了最接近的 10 米，因此太粗略，无法判断精度。
• 在 Metre 设置下，它显示 91.46 m，与已知长度相差在 0.02 米以内。

这只是对一个球场的一次描绘。它展示了如何检查您自己的工作，并不代表保证的精度。请重复描绘几次以查看结果的离散程度（精密度），并检查一个已知点以查看影像是否发生偏移（位置）。

一个实际的百分比示例（非产品公差）

假设一条线的两端都在其真实位置的 0.25 米以内。最坏情况下的描绘误差为：

• 在 100 米距离上约为 0.5%
• 在 20 米距离上约为 2.5%

计算公式为 2 × 0.25 ÷ 长度 × 100。

相同的描绘误差在短线上所占的百分比更大。影像和计算误差必须分别进行检查。面积误差取决于形状以及边界的放置位置。

实现可靠对齐的两个工作流

1) 在您的 GIS 软件中进行纠正

已经在底图上进行了描绘？

1. 从 Scribble Maps 导出您的要素。打开 Menu，然后选择 Import & Export，接着选择 Export As，并选择一种格式，例如 GeoJSON、Shapefile (.SHP)、GeoPackage (.GPKG)、KML 或 DXF。导出功能需要升级方案。
2. 首先检查坐标系和基准面。GeoJSON 和大多数 Export As 格式使用 WGS84 经纬度（EPSG:4326）。DXF 和 DGN 文件会被投影到您数据中心的 UTM 投影带中。当您导出 DXF 时，选择 Illustrator 将改用 Web Mercator。
3. 在您的 GIS 软件中，将您的要素与信任的影像或控制点进行对比。
4. 如果各处的偏移量相同，请使用 GIS 软件的移动工具来应用您验证过的偏移量。
5. 如果误差因地而异，则要素需要进行更多纠正或重新描绘。

2) 在 GeoTIFF 上进行描绘

从一开始就需要对齐的坐标？

1. 使用您组织的影像，或者订购具有记录在案的位置精度的正射校正、地理参考影像。
2. 在 Scribble Maps 中，选择工具栏中的 Image Tool。此时会打开 Image Overlay 面板。您需要登录才能上传影像。
3. 使用 Choose Files 选择您的 GeoTIFF，或者将其拖放到 Drag image here。当文件具有地理参考时，Scribble Maps 会从文件中读取其位置，并对其进行重投影以适应地图。North、South、East 和 West 框将自动为您填写。
4. 使用 Opacity 滑块透过您的图像查看底图，并对照已知点检查其对齐情况。
5. 选择 Place On Map，在您的影像上进行描绘，然后导出到您的 GIS 软件。

核心要点

精确的尺寸并不自动意味着精确的坐标。 请使用信任的影像、检查对齐情况，并对照地面控制点进行验证。

本文没有给出单一经过验证的 Scribble Maps 精度百分比或 Google 位置公差，因为没有通用的数值。GeoTIFF 带有空间参考，但并非精度保证。对于每个项目，请验证影像、地面控制、基准面转换和测量方法。

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