水陆一体化三维测量时空基准研究

甄冬松

摘要：激光和多波束点云水因有不同的参考基准、比例尺和坐标系统，导致数据精度也存在差异;并且内陆水域一般多为不规则的形状区域，水下地形与岸边水上地形接边处难以实现平滑拼接。在实际中水上与水下是互相连接的，然而在应用中水下地形和陆地地形数据是两部分，并未实现一体化应用。因此，有必要对内陆水下地形数据进行测绘以及整合，实现各种基准空间数据的整合，才能实现对基础地理信息的融合集成管理。

关键词：坐标系统一;时间基准;测绘

1空间统一

1）三维激光扫描仪坐标系

三维激光扫描仪坐标系是自定义坐标系。该坐标系的原点定义于三维激光扫描仪的发射中心，Z轴与极轴平行，方向垂直向上，与X轴构成激光扫描面（XOZ面），Y轴垂直于XOZ 面。在进行激光束扫描时，待测点P坐标可由P点与扫描仪中心距离S、水平角���、垂直角���计算得出。

2）多波束测线坐标系

由于多波束测深仪采用具有一定角度的扇形波束发射，多阵列回波信号接收

和多波束数据的转化及处理等技术。为了建立多波束测量水底地形点位的空间关系，进行多波束测量波束的空间位置转化，须首先建立多波束测量自身的参考坐标系统。多波束坐标系原点为换能器中心，发射的扇形波束面的每一根波束的角度固定且已知，由声速及传播时间，计算每个波束到达水底点位的斜距，进而计算各波束位置及水深。

水陆一体化测量系统集……