4-1 設計模擬資料
在使用真實光達點雲資料前，先使用一組利用已知七參數轉換過的模擬資料進行實 驗分析，由於本模擬資料原始點位位置已知，能通過比較 LS3D 求解轉換參數後將資料 反轉換回原始位置的坐標差異，以下分別介紹資料來源及分析項目。
4-1-1 模擬資料來源
原始資料 A 來源為點間距 5cm 之空載光達點雲之部分資料(如圖 4-1 中框選區域)，
透過預先設定之轉換參數(如表 4-1)並加入隨機誤差之後進行轉換，為驗證不同點雲密度 的資料之套合狀況，將坐標轉換且加入雜訊後的原始資料 A 進行重新取樣，雜訊量級為 15cm、10cm 及 5cm 三種，而重新取樣間距為 1、3、5、7 及 10，最後得到原始資料 A、
及 15 組模擬資料。圖 4-2 中展示模擬資料建置流程圖。
圖 4-1、模擬資料來源
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表 4-1、模擬資料轉換參數
𝐭
𝐱(m) 𝐭
𝐲(m) 𝐭
𝐳(m) 𝛚(degree) 𝛟(degree) 𝛋(degree)
0.5 0.5 0.5 0.1 0.1 0.1圖 4-2、模擬資料建置流程圖
4-1-2 模擬資料分析項目
模擬資料套合過程中，原始資料 A 套用預設轉換參數後得到模擬資料共十組，將模 擬資料與原始資料套合處理可得到反轉換回原始位置之轉換參數，因此可比較各模擬資 料中每一個點在 A 資料中的原始位置與反轉換後的位置差異於不同密度比或雜訊比狀 況下的變化。
一般於計算反轉換參數的實驗中，除使用點位位置的差異做為比較項目，由於預設 轉換參數已知，也能使用解算參數與預設轉換參數差異進行比較，但本研究中考量旋轉 參數與平移參數互相干擾的狀況，因此本模擬資料分析中將不比較參數的正確性。
4-2 設計真實資料
使用模擬資料驗證演算法，並分析參數與套合成果的關係後，使用真實光達資料進 行套合，真實光達點雲資料包含空載光達資料以及車載光達資料。
由於空載資料是使用多航帶掃描資料的組合。使用資料前，先在多航帶資料間概略 選取數個共軛點並觀察其航帶間概略誤差，因點雲密度為每平方公尺為 4 點，誤差量於
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圖 4-3、各航帶點雲資料範圍展示
圖 4-4、空載光達點雲資料
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車載資料則是由 Optech Lynx 於 2011 年 7 月 10 日掃描，平均點雲掃描間距為 5cm，
原始資料之坐標系統為 UTM。載具掃描路線為光復南路長度約 900m 之路段。載具掃描 計畫制定為載具從光復南路左側車道北端進入，一路向南掃描至最南端後迴轉，接著從 右側車道之最南端往北行進並完成掃描(如圖 4-5)。
圖 4-5、車載光達掃描路徑
因以上掃描計畫制定，本實驗中將整組資料分為左側車道及右側車道兩個車道資料，
而在初始資料品質方面，左右側車道之誤差較大，由於高程方向較為明顯(約兩公尺)。
考慮與空載光達資料之重疊區，於空載光達對車載光達資料套合實驗中僅使用約 575m 之路段部分資料，圖 4-6 為實驗中使用的車載光達掃描資料、光達資料之局部放大圖(圖 4-6 上)以及光復南路空照影像(圖 4-6 下)，空照影像中紅框即為使用資料之範圍。
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圖 4-6、車載光達點雲資料
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此分析項目主要使用 Microstation 及 Terrascan 軟體展示套合前後點雲資料剖面之疊 合狀況。空載資料主要展示均勻分布於資料範圍內多航帶點雲資料之山形屋疊合狀況，
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圖 4-7、檢核平面框選
4-2-2-3 車載光達車帶間套合檢核項目
車載光達點雲資料與空載光達點雲資料之特性相反，車載資料之密度雖高但範圍也 較小，資料內主要掃描地物為路面以及建物之牆面結構，因此須採用與空載光達點雲資 料不同的檢核策略。考慮其點雲密度與掃描距離相關，離掃描器 10 公尺(約為三條車道 之寬度)以內之點雲間距為 1pt/5cm，因此可以在道路面上精確量測路面標誌(如斑馬線、
雙黃線)之角點做為檢核點，除路面標誌之外，部分路段由於分隔島遮蔽，若遮蔽情形 嚴重導致光達無掃描對向車道資料，則改採用可明辨之建物牆面角點做為檢核點，並統 計檢核點於套合前後之坐標差異做為量化統計指標，圖 4-8 為點選檢核點於車載光達點 雲資料中之示意圖。
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圖 4-8、檢核點(紅色Ｘ)點選示意圖
4-2-2-4 車載光達對空載光達套合檢核項目
進行車載光達對空載光達資料套合時，考慮到檢核點無法應用於空載光達資料，因 此仍使用對空載光達之檢核平面做為此項目之獨立驗證項目。此項目之檢核平面與空載 光達之獨立驗證項目不同，由於空載光達與車載光達之重疊區主要在於光復南路後半段，
因此檢核平面需均勻分布於兩組資料之光復南路重疊區部分。