坐标系统转换会对数据产生影响

地面Lidar扫描系统通过一系列不规则的垂直和水平角度增进方式来测距和对场景进行细节化扫描。数据获取过程中旋转镜面，旋转仪器头，绑缚相机拍照等操作的结合应用，来生成不规则的采样格网。单独的采样点的三维笛卡儿坐标可以由最基本的测量距离ρ，水平方向θ，垂直方向α给出。这个坐标是以仪器几何中心为原点定义的扫描空间坐标（x，y，z）来标识的。然而要把扫描空间的坐标转换到绝对的大地坐标系统（X，Y，Z）中，才能使得最终的扫描成果通用便捷。也就是说需要对扫描点云数据进行坐标转换后，才可现实生产应用提供标准的数据。点云坐标从扫描空间坐标系转换到大地坐标系统，见图4-17，各种坐标系统表述如下：

式中：rs=［ρcosacosθ ρcosasinθ ρsina］T=，是扫描坐标系向量；

rg=，是大地坐标系中向量；

r0=，是大地坐标系统测站点（0）坐标向量；(www.xing528.com)

κ是测站点到后视点的方位角。

图4-17　各种坐标系统的转换

坐标转换的内容一般包括：旋转参数，平移参数和比例因子的确定。对于地面激光扫描系统而言，首要的问题是，扫描坐标系统与大地坐标系统间的欧拉角度的确定。因为不同角度的坐标转换，需选择不同的转换模型。模型的选取影响着最终的坐标转换精度。不同模型转换最终的结果精度仍然有差异，坐标转换的特征点的精度及基线长度都不同程度地影响着坐标转换结果的精度。