VBN - Aalborg Universitet

3 Foranalyse
Foranalyse
Denne foranalyse skal fastlægge hvilke principper og metoder, der anvendes til sammenknytning af
laserscanningsdata. Dette gøres for at opbygge en baggrundsviden, og eventuelt finde problemer, så
der kan opstilles en problemformulering. I foranalysen beskrives, hvad der forstås ved en sammenknytning
og hvorfor en sådan udføres. Derudover beskrives kort hvilke forhold, der har indflydelse
på kvaliteten af sammenknytningen og der ses på hvordan sammenknytning udføres i praksis, i
programmet Cyclone. Afslutningsvis behandles den overordnede teori bag transformation og anblok.
3.1 Sammenknytning
Når der opmåles to punktskyer med laserscanner, er disse i hver deres koordinatsystem, hvor laserscanneren
definerer origo i systemerne. Teoretisk set kan disse to punktskyer, som er scannet
fra hver sin opstilling, godt være i det samme koordinatsystem, eksempelvis hvis laserscanneren
køres på nogle skinner, således at laserscanneren forskydes kontrolleret i x- og y-retning. Med dette
menes, at laserscanneren på den måde flyttes en bestemt afstand i x- og y-retning, men hvor orienteringen
af scanneren stadig er den samme. Herudfra er det muligt at overføre punktskyerne til det
samme koordinatsystem. Dette er et teoretisk eksempel, da disse flytninger er umulige at udføre i
praksis inden for den nøjagtighed som scanneren måler med. Det er derfor nødvendigt at knytte
punktskyerne sammen på en anden måde, for at få dem i det samme koordinatsystem. En anden
måde er ved at transformere dem sammen, ved hjælp af fællespunkter.
Ved en transformation mellem to punktskyer sker der en sammenknytning, hvor den ene punktsky
tilpasses den anden eller der sker en tilpasning af begge. Det vil sige, at på baggrund af nogle foruddefinerede
fællespunkter, kan den ene punktsky for eksempel enten flyttes, drejes eller skaleres.
Flytning og drejning kan ske i alle tre akseretninger. Udføres en skalering (målestoksændring),
øges eller formindskes målforholdet i punktskyen (datasættet). Disse ændringer af data, kan kombineres
på flere forskellige måder, en eller flere flytninger, sammen med en eller flere drejninger,
samt en skalering. Disse kombinationer giver forskellige egenskaber ved transformationerne. Da
der i landmåling oftest arbejdes med vinkelrette koordinatsystemer, er det mest interessante at se
på, de konforme (vinkelbevarende) transformationer.
Derfor ses på en kendt transformation, nemlig den såkaldte Helmert transformation, der er udviklet
af den tyske geodæt Friedrich Robert Helmert, der netop har den egenskab, at den er konform. En
Helmert transformation består af fire parametre, to flytninger, en drejning og en skalering, og benyttes
mellem to plane koordinatsystemer. Dette kaldes en 2D Helmert transformation. Der findes
også en udvidet udgave af Helmert transformationen. Denne består af syv parametre, tre flytninger,
tre drejninger og en skalering. Dette kaldes en 3D Helmert transformation [www2.imm.dtu.dk].
Idet laserscanningsdata består af 3D koordinater, vil der i dette projekt blive fokuseret på 3D Helmert,
da der så kan arbejdes med en konform transformation, der kan håndtere 3D koordinater.
Der arbejdes således med alle syv parametre. Det kan senere overvejes om nogle af disse parametre
kan sorteres fra.
Side | 15