El GSD es la distancia en el terreno que cubre un píxel de tu imagen. Es un número pequeño y decide casi todo: cuánto detalle resuelves, qué precisión puedes prometer, cuántas fotos vas a hacer, cuánto vas a tardar y cuánto va a costar procesar.͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏
Si solo te llevas una cuenta de este curso, que sea esta.
El mecanismo
La geometría es un triángulo semejante entre el sensor y el terreno:͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏
GSD = altura × tamaño del píxel ÷ distancia focal
Con el tamaño del píxel y la focal en las mismas unidades. Y como el tamaño del píxel es incómodo de encontrar, hay una forma equivalente que solo usa datos que sí conoces:͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏
GSD = altura × ancho del sensor ÷ (focal × píxeles de ancho)͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏
Y una tercera, la más práctica, que sale de las constantes canónicas de la academia. Para un gran angular típico de dron, de unos 74° horizontales sobre 4.000 píxeles:͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏
GSD ≈ 0,000375 × altura, con la altura en metros y el GSD en metros͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏
Es decir, a 100 metros, 3,75 centímetros por píxel, y la huella es 1,5 × altura de ancho, o sea 150 metros. Calcula tu propio coeficiente una vez, apúntalo, y no vuelvas a buscarlo.͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏
FIG. — GSD, HUELLA Y DETALLE SEGÚN LA ALTURA
| ALTURA | GSD | DETALLE MÍNIMO FIABLE | HUELLA DE UNA IMAGEN |
|---|---|---|---|
| 20 m | 0,75 cm | 2,3 cm | 30 × 23 m |
| 30 m | 1,13 cm | 3,4 cm | 45 × 34 m |
| 50 m | 1,88 cm | 5,6 cm | 75 × 56 m |
| 80 m | 3,00 cm | 9,0 cm | 120 × 90 m |
| 100 m | 3,75 cm | 11,3 cm | 150 × 113 m |
| 120 m | 4,50 cm | 13,5 cm | 180 × 135 m |
Resolver no es ver un píxel
La columna del detalle mínimo merece explicación, porque es donde la gente se pasa de optimista.͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏
Un objeto que ocupa un solo píxel produce una mancha de un píxel, y esa mancha puede ser el objeto o puede ser cualquier otra cosa. Para identificar algo con fiabilidad hacen falta al menos tres píxeles de lado, exactamente la misma regla que viste en termografía y por la misma razón: la óptica no es perfecta y la señal se reparte entre vecinos.͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏
Detalle mínimo fiable ≈ 3 × GSD
Con eso, a 100 metros no resuelves una grieta de cinco centímetros, aunque tu GSD sea de 3,75. Resuelves cosas de once centímetros para arriba.͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏
Y hay un tercer nivel que conviene distinguir para hablar con propiedad delante de un cliente:͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏
- Detectar que ahí hay algo: uno o dos píxeles.
- Identificar qué es: tres píxeles de lado.
- Medir su dimensión con fiabilidad: cinco o más.
Si el encargo dice «medir el ancho de las fisuras», la cuenta se hace con cinco, no con tres.͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏
La relación entre GSD y precisión
Aquí hay que ser cuidadoso, porque circula una regla de oro simplona: «la precisión es dos o tres veces el GSD». Es orientativa y solo vale si todo lo demás está bien hecho.͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏
Lo correcto es esto:
El GSD pone el techo. No puedes tener una precisión mejor que tu GSD, porque no tienes información más fina. Ese es un límite duro.͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏
Todo lo demás decide cuánto te alejas de ese techo. La geometría del vuelo, el solape, la nitidez, el número de imágenes que ven cada punto, y sobre todo el control terrestre.͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏
En un trabajo bien hecho, con geometría variada y puntos de control medidos, la exactitud absoluta puede acercarse a dos o tres veces el GSD. En un trabajo con vuelo plano, sin control y georreferenciado por posición de cámara, puedes estar a metros del terreno con el mismo GSD.͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏
Por eso el GSD se elige como condición necesaria y no suficiente. Es el primer filtro: si tu GSD no llega, ningún otro acierto lo salva.͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏
El coste de bajar
Bajar la altura mejora el GSD de forma proporcional, y empeora todo lo demás de forma cuadrática. Esa asimetría es la que hay que tener presente al presupuestar.͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏
Si divides la altura entre dos:
- El GSD mejora al doble, que es lo que buscabas.
- La huella se reduce a la mitad en cada dimensión, así que cada imagen cubre la cuarta parte.
- El número de fotos se multiplica aproximadamente por cuatro.
- El recorrido de vuelo se duplica, porque hacen falta el doble de pasadas.
- El tiempo de procesado sube más que proporcionalmente, porque el ajuste crece con el número de imágenes y de puntos.
De ahí la conclusión de gestión: cada centímetro de GSD que prometes de más te cuesta dinero al cuadrado. Y de ahí la lección siguiente, que enseña a empezar por el detalle que de verdad hace falta en vez de por la altura que apetece.͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏
AJUSTES DE PARTIDA
Fijar el GSD de un proyecto
- Fórmula
- GSD = altura × tamaño de píxel ÷ focal
- Atajo canónico
- GSD ≈ 0,000375 × altura para un gran angular de 74° sobre 4.000 px
- Detalle identificable
- 3 × GSD
- Detalle medible
- 5 × GSD
- Techo de precisión
- Nunca mejor que el GSD, y en la práctica dos o tres veces peor
- Al dividir la altura entre dos
- Cuatro veces más fotos y el doble de recorrido
- Qué se apunta una vez
- Tu propio coeficiente de GSD por metro, para cada cámara que uses
- Qué se declara al cliente
- GSD del vuelo y detalle mínimo identificable, no solo la altura
El GSD del ortomosaico frente al de las fotos
Un matiz que confunde a mucha gente al ver el resultado.
El programa te deja elegir la resolución del ortomosaico final, y a veces por defecto la pone mejor que el GSD de las imágenes de origen. Eso no crea información: remuestrea. El ortomosaico tendrá píxeles más pequeños y el detalle real seguirá siendo el de tus fotos.͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏
Al revés también pasa: exportar a una resolución más gruesa que el GSD original desperdicia detalle que sí tenías.͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏
La práctica correcta es exportar el ortomosaico al GSD real del vuelo, o ligeramente por encima, y declarar esa cifra en el informe. Entregar un ortomosaico de un centímetro obtenido de un vuelo de cuatro es prometer una resolución que no existe.͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏͏
Qué se hace mal
El cliente se queja de que en el ortomosaico no distingue un elemento que esperaba ver.
Por qué, de más a menos probable
- El elemento mide menos de tres veces el GSD del vuelo y por tanto no es identificable.
- Se exportó el ortomosaico a una resolución más fina que el GSD original, creando expectativa falsa.
- El elemento está en una zona con poca nitidez o en sombra.
- No se acordó al principio qué detalle mínimo había que resolver.
La corrección
Calcula el tamaño real del elemento y compáralo con tres veces tu GSD. Si no llega, no es un fallo de procesado: hacía falta volar más bajo, y eso se decide antes. Para el futuro, acuerda el detalle mínimo en el encargo y deriva la altura de ahí, que es la lección 5.
Caso práctico
Perla recibe el encargo de levantar 40 hectáreas de un polígono para inventariar el estado del pavimento, incluidas las fisuras. El cliente le pide «la máxima calidad posible». Ella decide volar a 40 m para tener buen GSD. Al planificar ve que con solape 80/70 le salen más de dos mil fotos y cinco o seis baterías solo de barrido, y que el procesado va a tardar días.
¿Cómo lo replantea?
- Primero traduce la máxima calidad posible a un número. Si hay que identificar fisuras, ¿de qué ancho? Una fisura relevante en pavimento suele estar en el orden de un centímetro o algo más.
- Con la regla de tres píxeles, identificar un centímetro exige un GSD de unos tres milímetros, lo que significa volar por debajo de diez metros sobre 40 hectáreas. Eso no es viable ni con veinte baterías.
- Así que el encargo tal como está planteado es imposible, y esa conversación hay que tenerla antes y no después.
- La salida profesional es partirlo en dos niveles. Un vuelo general a 80 o 100 m que dé el ortomosaico del polígono completo y localice las zonas con deterioro visible.
- Y un segundo vuelo de detalle, a baja altura, solo sobre las zonas marcadas en el primero, que serán una fracción pequeña de las 40 hectáreas.
- Es exactamente la estrategia de dos alturas de la inspección térmica, aplicada aquí. Y la cuenta cuadra: el general cabe en una jornada y el detalle solo cubre lo que hace falta.
La respuesta
Traduce la calidad a un GSD concreto, comprueba que a nivel de fisura es inviable sobre 40 hectáreas, y propone dos niveles: general a 80-100 m para el inventario y localización, y detalle a baja altura solo sobre las zonas marcadas. Con eso el encargo pasa de imposible a presupuestable.
Por qué funciona
El GSD que exige el detalle más fino, aplicado a toda la superficie, multiplica el trabajo de forma cuadrática. Separar detección de medición permite gastar el GSD caro solo donde hace falta.
Y si cambia una condición
Si el polígono fuera de dos hectáreas en vez de cuarenta, el vuelo a diez metros sería perfectamente viable en una jornada y no haría falta partirlo. El problema no es el GSD: es el GSD multiplicado por la superficie.
Ejercicio · para hacerlo volando
Verificar tu GSD real y tu detalle identificable.
- Imprime o dibuja en el suelo una serie de barras paralelas de anchos conocidos, por ejemplo de 2, 5, 10 y 20 cm, con el mismo espacio entre ellas.
- Calcula el GSD teórico para tres alturas distintas de tu cámara y anótalo.
- Vuela y fotografía el patrón desde esas tres alturas.
- Para cada altura, mira al 100 % qué barras se distinguen como barras separadas y cuáles se funden.
- Compara el ancho de la barra más fina que distingues con tres veces tu GSD teórico.
LO HAS CONSEGUIDO CUANDO · La barra más fina que distingues está cerca de tres veces tu GSD calculado. Si distingues bastante menos, comprueba la nitidez y el arrastre; si distingues bastante más, tu GSD teórico está mal calculado.
LLÉVATELO AL CAMPO
- GSD = altura × tamaño de píxel ÷ focal. Calcula tu coeficiente por metro una vez.
- Un píxel detecta, tres identifican, cinco miden.
- El GSD pone el techo de precisión. Todo lo demás decide cuánto te alejas de él.
- Bajar la altura a la mitad son cuatro veces más fotos y el doble de recorrido.
- Exporta el ortomosaico al GSD real del vuelo. Afinarlo más no crea información.
- Declara al cliente el GSD y el detalle mínimo identificable, no solo la altura.
- Cuando el detalle fino solo hace falta en algunos sitios, vuela dos niveles.