Le LiDAR modifie la façon dont nous modélisons notre monde en 3D, ce qui entraîne de nouveaux défis en matière de transformation des données et d'énormes volumes de données. Il met également en évidence certains défis, anciens et nouveaux, liés aux systèmes de coordonnées : il s'agit de mettre vos données sous une forme permettant de les superposer à d'autres données et de conserver les propriétés utiles (par exemple, l'écoulement de l'eau en descente).
La transformation de données (LiDAR, Raster, Vecteur...) dans le bon système de coordonnées permet de les combiner avec d'autres données et de bénéficier de propriétés importantes telles que les hauteurs.
Comment les systèmes de coordonnées sont utilisés avec LiDAR
Les données LiDAR peuvent être capturées dans un système de coordonnées locales (pour les petits projets), en coordonnées géographiques (latitude, longitude, hauteur de l'ellipsoïde), ou en coordonnées géocentriques (également appelées coordonnées fixes centrées sur la Terre). Les coordonnées géocentriques sont des coordonnées cartésiennes dont les ordonnées x, y et z capturent la distance du centre de masse de la terre le long des axes intéressants (basés sur le pôle et le méridien de référence international ; en gros, le pôle nord et Greenwich). Ce système est très intéressant pour le LiDAR car les ordonnées x, y et z utilisent toutes les mêmes unités (mètres) et peuvent être utilisées sans problème partout dans le monde.
Enjeux de transformation
La première exigence est de transformer vos données en un système de coordonnées adapté à la combinaison avec d'autres données. Par exemple, il peut être nécessaire de convertir des données géographiques ou géocentriques en un système de coordonnées projeté, tel que le plan d'un État américain. De même, les données dans un système de coordonnées local peuvent avoir besoin d'être géoréférencées et converties dans un système géographique ou projeté.
La deuxième condition est que vous devrez peut-être convertir les hauteurs dans une forme utile. En général, les systèmes de coordonnées géographiques et projetées utilisent des altitudes ellipsoïdales. Les altitudes ellipsoïdales mesurent la distance perpendiculaire à un ellipsoïde (sphère aplatie) qui se rapproche de la forme de la terre, et sont faciles à mesurer à l'aide du GPS partout dans le monde. Il ne s'agit cependant pas d'altitudes au niveau de la mer, ce qui les rend contre-intuitives près des côtes et ne rend pas compte de la direction de l'écoulement de l'eau (vers le bas) sur de vastes zones. Comme décrit dans la section Hauteurs dans les systèmes de coordonnées , vous pouvez utiliser des techniques basées sur le géoïde pour convertir les hauteurs ellipsoïdales en hauteurs orthométriques afin de rétablir ces propriétés.
Données LIDAR et métadonnées des systèmes de coordonnées
Le format LiDAR le plus courant, LAS, stocke les systèmes de coordonnées en utilisant les clés GeoTIFF. Cependant, il reste quelques problèmes à résoudre avec les systèmes de coordonnées géocentriques et verticales. La normalisation en cours sera bénéfique à l'interopérabilité. Le format de fichier 3D ASTM E57, qui stockera probablement les données 3D et LiDAR de manière plus générale que le format LAS, est en cours de développement.