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激光雷达和坐标系统

激光雷达正在改变我们对三维世界的建模方式,带来新的数据转换挑战和巨大的数据量。它还强调了坐标系的一些旧的和新的挑战:将数据转换成一种可以覆盖其他数据的形式,并在其中维护有用的属性(例如,水向下流动)。

转换数据(激光雷达,光栅,矢量,…)进入正确的坐标系,可以将其与其他数据结合起来,并利用高度等重要特性。

如何使用激光雷达坐标系

激光雷达数据可以在本地坐标系统中捕获(对于较小的项目)。在地理坐标(纬度,经度,椭球高度)或地心坐标(也叫地心固定)。地心坐标是笛卡尔坐标,其x,Yz坐标沿着有趣的轴(基于国际参考极和子午线)捕捉到地球质量中心的距离;粗略地说,北极和格林威治)。这个系统对于激光雷达来说是非常有吸引力的。YZ坐标都使用相同的单位(米),可以无缝地在世界任何地方使用。

转型挑战

第一个要求是将数据转换为适合与其他数据组合的坐标系统。例如,地理或地心数据可能需要转换成投影坐标系,如美国国家平面。同样地,本地坐标系中的数据可能需要进行地理参考,并转换为地理或投影系统。

第二个要求是您可能需要将高度转换为有用的形式。通常情况下,地理和投影坐标系使用椭圆体高度。椭球高度测量与近似地球形状的椭球(扁平球体)的垂直距离,在世界任何地方使用GPS都很容易测量。它们不是海平面高度,然而,因此,它们在海岸附近是违反直觉的,不能捕捉大面积水流的方向。如上所述坐标系中的高度,可以使用基于大地水准面的技术在椭球体和正交高度之间进行转换,以恢复这些特性。

坐标系元数据和激光雷达数据

最常见的激光雷达格式,拉斯维加斯使用geotiff键存储坐标系。然而,地心坐标系和垂直坐标系还有一些问题需要解决。持续的标准化将有利于互操作性。ASTM E57 3D文件格式,它可能比LAS格式更普遍地存储3D和激光雷达数据,正在开发中。