浅谈地面激光雷达测绘技术在古建筑保护的应用
测绘技术在文物保护中的创新与应用
测绘技术在文物保护中的创新与应用近年来，随着科技的快速发展，测绘技术在文物保护领域中的创新与应用愈加广泛。
无论是在文物保护的前期勘察与调研，还是在文物保护的实践过程中，测绘技术都起到了不可替代的作用，为文物的传承与保护提供了有效的技术手段与支持。
首先，测绘技术在文物保护的前期勘察与调研中发挥了重要作用。
在文物保护前，对文物进行全面精准的勘察与调研对于后续的保护工作至关重要。
利用测绘技术，可以对文物进行三维扫描和建模，获取文物的准确空间信息和形状数据。
这不仅能够为文物的保护修复提供精确的参考依据，还可以为文物的数字化传承打下坚实基础。
通过测绘技术，文物保护者可以获得准确的尺寸数据和形状图像，为后续的保护计划和修复设计提供重要的参考依据。
其次，测绘技术在文物的保护修复、展示和研究中也发挥了重要作用。
文物保护修复是文物保护的核心环节，而测绘技术则为文物保护修复提供了不可或缺的帮助。
传统的文物保护修复需要依赖手工操作和肉眼观察，容易受到主观因素的影响，而利用测绘技术可以快速且准确地获取文物的三维模型和数据信息，使得文物保护修复更加精细化和科学化。
同时，借助测绘技术，文物的展示和研究也获得了新的突破。
通过测绘技术，可以将文物进行数字化展示，使得观众可以在虚拟环境中近距离欣赏文物，提高了观赏的便利性和体验感。
此外，通过测绘技术，文物的研究者能够在不破坏文物的前提下，获取更多的细节和数据，从而为文物的研究提供更多的线索和信息。
此外，测绘技术在文物保护中的创新应用也在不断涌现。
近年来，利用无人机和激光雷达等新型设备，文物保护从业者可以更加高效和便捷地获取文物的准确数据。
无人机搭载的摄像设备可以在空中快速扫描文物，获取详细的图像信息，激光雷达则可以精确测量文物的三维数据，这些创新的应用不仅节省了测绘时间，提高了勘察和调研的效率，而且还减少了测绘过程中对文物的干扰和破坏。
此外，通过激光扫描和虚拟实境技术，文物保护者还可以实现对文物的远程操作和修复，使得文物保护工作更加灵活和便利。
测绘技术在古建筑保护中的实际应用案例
测绘技术在古建筑保护中的实际应用案例古建筑是中国传统文化的珍贵遗产，承载着丰富的历史文化内涵。
然而，由于年代久远以及自然环境的侵蚀，许多古建筑都面临着严重的破坏和退化。
为了保护这些宝贵的文化遗产，测绘技术被广泛应用于古建筑的保护和修复工作中。
本文将从不同的角度探讨测绘技术在古建筑保护中的实际应用案例。
首先，测绘技术在古建筑保护中的应用主要体现在对古建筑的精确测绘上。
传统的测绘手段如地面测量、水平测量等往往难以满足精确度的要求。
然而，现代测绘技术如激光扫描和无人机航摄技术的出现，极大地提高了古建筑的测绘精度与效率。
例如，北京故宫博物院在对故宫进行修缮时，利用激光扫描技术对故宫建筑的内外部进行了全面的测绘，获得了精确的三维模型，为后续的修复工作提供了重要的技术支持。
其次，测绘技术在古建筑保护中的应用还体现在对古建筑的结构与材料状况的评估。
古建筑经历了漫长的岁月，其结构与材料往往处于不稳定状态。
通过测绘技术的应用，可以全面了解古建筑的结构特征和材料状况，为修复工作提供科学依据。
例如，广东乾隆皇帝皇陵修复工程中，测绘技术被运用于对墓穴内结构的详细测绘，确定了修复方案，并保证了修缮工作的顺利进行。
此外，测绘技术在古建筑保护中的应用还可以辅助保护者对古建筑的文物价值进行评估。
古建筑不仅仅是一座建筑物，更是一座历史的遗迹和文化的载体。
通过测绘技术的应用，可以准确记录古建筑的历史、文化和艺术价值，并评估其保护价值。
例如，在对中国丹江口水库库区进行淹没调查时，测绘技术被用于对水库库区内古建筑的测绘和文物调查，为保护文化遗产提供了重要的参考依据。
最后，测绘技术在古建筑保护中的应用还可以辅助保护者对古建筑进行数字化展示和虚拟重建。
由于各种原因，许多古建筑已经不再完整存在。
通过测绘技术的应用，可以对已经消失或严重破损的古建筑进行数字化展示和虚拟重建，使得古建筑的历史和文化价值得以传承和弘扬。
例如，在敦煌石窟的文化遗产保护工作中，测绘技术被用于对石窟内壁画的测绘与数字化重建，为后世保存和研究壁画提供了珍贵的资料。
激光扫描测绘技术在建筑文物保护中的应用指南
激光扫描测绘技术在建筑文物保护中的应用指南引言：建筑文物是一个国家、一个民族的历史记忆，承载着丰富的文化遗产和价值。
然而，时间的流逝和自然的侵蚀使得许多建筑文物面临着危险。
为了保护这些宝贵的遗产，激光扫描测绘技术逐渐成为建筑文物保护领域的重要工具。
本文将介绍激光扫描测绘技术的原理和应用，以及在建筑文物保护中的具体指南。
一、激光扫描测绘技术的原理激光扫描测绘技术是一种利用激光束反射原理进行三维测量的技术。
通过激光仪器发射激光束，并利用仪器接收激光束的反射信号来计算目标物体的几何形状。
具体的原理包括激光测距、角度测量、动态定位、数据采集和数据处理等环节。
激光扫描测绘技术的优势在于高精度、高效率和非接触性，适用于测量建筑物的平面图、立面图、剖面图等。
二、激光扫描测绘技术在建筑文物保护中的应用1. 建筑文物的三维模型重建激光扫描测绘技术可以通过对建筑文物进行全方位的扫描，生成高精度的三维模型。
这些模型能够准确地反映建筑物的几何形状和细节。
通过对模型的分析和比对，可以监测建筑物的变形和破坏情况，为保护措施的制定提供依据。
2. 建筑文物的材质分析除了几何形状的测量，激光扫描测绘技术还可以获取建筑物表面的颜色、纹理等信息。
这些信息可以用于建筑文物的材质分析。
通过分析建筑物的材质，可以确定其历史和建造年代，为文物保护工作提供重要参考。
3. 建筑文物的破损检测激光扫描测绘技术可以帮助检测建筑文物的破损情况。
通过扫描建筑物的表面，可以获取其精确的几何形状，并与原始设计进行比对。
这样就可以及时发现建筑物的破损部位，并采取相应的修复和保护措施，避免破坏的进一步扩大。
4. 建筑文物的历史记录和展示激光扫描测绘技术还可以将建筑文物的三维模型应用于历史记录和展示。
通过将建筑物的模型转化为虚拟现实场景，可以重建建筑物的历史和原貌。
这样不仅可以让人们更好地了解建筑文物的历史背景，也可以将文物保护工作的成果向公众展示。
三、1. 提前规划测绘任务在进行激光扫描测绘工作之前，首先需要明确测绘的范围和目标。
建筑文物保护中的测绘技术与案例分析
建筑文物保护中的测绘技术与案例分析引言：建筑文物是一个国家的瑰宝，代表着历史的积淀和文化的传承。
然而，随着时间的推移，建筑物会面临种种挑战，包括自然灾害、人为破坏和老化等。
为了保护和修复建筑文物，测绘技术在建筑文物保护中起到了重要作用。
本文将探讨建筑文物保护中常用的测绘技术，并通过实际案例分析，说明这些技术的实际应用和效果。
一、激光扫描测绘技术激光扫描是一种非接触式测绘技术，能够快速、准确地获取建筑物的三维信息。
通过激光扫描，可以生成建筑物的数字模型，用于后期分析和修复。
例如，在故宫文物修复中，激光扫描技术被广泛应用，用于记录和保护故宫的建筑结构和细节。
通过激光扫描获得的数据，可以进行虚拟重建和数字化修复，最大限度地保留文物原貌。
二、无人机航拍测绘技术无人机航拍技术在建筑文物保护中发挥了重要作用。
传统的测绘方法需要手动上墙进行测量，费时费力。
而无人机航拍技术可以轻松获取建筑物的高清影像和视频，为后续的修复和保护工作提供了重要的参考。
例如，在北京的圆明园修复工作中，无人机航拍技术被广泛应用，为修复人员提供了准确的建筑物信息，提高了工作效率。
此外，无人机航拍还可以通过热成像技术检测建筑物的破损情况，为修复提供指导。
三、地面雷达技术地面雷达技术可以穿透地下，获取地下文物的信息。
在建筑文物保护中，地面雷达技术被广泛应用于寻找地下文物的位置和结构，例如古墓和地宫。
通过地面雷达，可以准确地确定文物的位置和规模，为后续的保护和修复工作提供数据支持。
例如，在秦始皇兵马俑的修复中，地面雷达技术被用于找寻尚未发掘的兵马俑的具体位置和排列方式。
四、红外测温技术红外测温技术是一种远程测温技术，可以通过测量红外辐射获取目标物体的表面温度分布。
在建筑文物保护中，红外测温技术可以用于检测建筑物表面的温度变化，提前发现潜在的损害。
例如，在故宫文物保护中，红外测温技术常被用于检测墙面和屋顶的温度分布，及时发现可能的裂缝和漏水问题，采取相应的保护措施。
测绘技术在文物保护和古建筑修复中的应用和激光扫描和三维重建技术的文物保护与修复
测绘技术在文物保护和古建筑修复中的应用和激光扫描和三维重建技术的文物保护与修复近年来，随着科技的不断发展，测绘技术在文物保护和古建筑修复中的应用逐渐受到重视。
尤其是激光扫描和三维重建技术的引入，为文物保护与修复工作提供了广阔的空间和更为精准的数据支持。
在进行文物保护和古建筑修复之前，必须首先进行准确的文物测绘。
传统的测绘方法通常需要人工费时费力地进行，而且在精度和稳定性上也存在一定的局限。
相比之下，激光扫描技术可以通过将目标物体置于激光射线下，利用激光束与物体表面发生反射的原理，快速捕捉物体表面的细节。
这种方法不仅大大提高了数据的准确性，而且能够处理复杂的物体形态，实现全局视图和局部细节的完美结合。
通过激光扫描获取的数据可以用于三维重建。
三维重建技术是将二维图像或激光扫描数据转化为三维模型的过程。
在文物保护和古建筑修复中，三维重建技术可以在不破坏原物的前提下，还原文物或古建筑的原貌，并为后续的修复工作提供可靠的依据。
例如，在修复一座古建筑时，可以先进行激光扫描和三维重建，获得完整的建筑模型。
然后，修缮人员可以在计算机软件上进行模拟修复，预先查看修复效果并确定修复方案，最大程度地减少了对原物的直接干预。
除了在文物保护和古建筑修复中的应用，激光扫描和三维重建技术还可以用于文物的数字化管理和展示。
在数字化管理方面，将文物进行激光扫描和三维重建后，可以将其建立起数字档案，方便后期的检索和研究。
在展示方面，借助虚拟现实技术，观众可以通过佩戴VR眼镜等设备来沉浸式地体验文物的魅力，感受到真实的历史风貌。
当然，激光扫描和三维重建技术在文物保护和古建筑修复中的应用也存在一些挑战和限制。
首先，这些高科技设备的成本较高，需要专业技术人员操作，这对于一些资源紧缺的地区来说可能是一个问题。
其次，文物的复杂形态和材质多样性也给数据的采集和处理带来了一定的困难。
对于一些微小而脆弱的文物，激光扫描可能无法达到理想效果，甚至可能对其造成损害。
激光扫描测绘技术在历史建筑保护中的应用案例
激光扫描测绘技术在历史建筑保护中的应用案例近年来，激光扫描测绘技术在历史建筑保护领域得到了广泛的应用。
这项技术通过非接触式高精度测量，可以快速、准确地获取历史建筑的三维几何信息，并帮助保护人员进行文物的保护、修复和重建工作。
以下将通过几个实际的应用案例，来探讨激光扫描测绘技术在历史建筑保护中的作用和价值。
第一个案例是激光扫描在修复古庙上的应用。
古庙作为我国传统文化的重要遗产，承载着历史的记忆和文化的传承。
然而，由于岁月的侵蚀和人为破坏，很多古庙的建筑结构已经严重受损，需要进行修复。
传统的修复工作往往需要测绘人员繁琐地手工测量建筑物的尺寸和形状，费时费力且不准确。
而采用激光扫描测绘技术后，只需使用激光扫描仪对古庙进行扫描，即可获取到包括墙体、柱子、梁等在内的详细三维模型。
这样的测绘结果可以快速精确地传输给修复人员，帮助他们进行修复设计和模拟实验，提高修复效果，减少时间和成本。
第二个案例是激光扫描在文物保护中的应用。
文物保护是历史建筑保护工作中至关重要的一环。
传统的文物保护工作往往局限于表面的保护和维护，无法深入了解文物内部的结构和状况。
而激光扫描测绘技术可以通过透射式扫描，获取文物内部结构的详细信息，有效地帮助保护人员进行内部损伤的检测和分析。
举个例子，一座古代佛塔因多年风吹雨淋，其内部的木结构已经有严重的腐朽和虫蛀问题。
传统的检测方法很难发现这些问题，而激光扫描测绘技术可以精确地捕捉到木结构的形状和变形，有效帮助保护人员找出问题所在并采取相应的修复措施。
第三个案例是激光扫描在历史建筑重建中的应用。
有些历史建筑由于战争、自然灾害或人为破坏已经损毁严重，无法进行修复，需要进行重建。
而激光扫描测绘技术可以通过大规模的扫描和数据处理，生成完整的建筑三维模型，为重建工作提供重要的参考和依据。
例如，一座古代宫殿在一次战争中被夷为平地，只剩下残破的石块和少量遗迹。
传统的重建方法需要依靠丰富的历史文献和图纸，但往往缺乏准确的信息。
激光扫描测绘技术在文物保护中的作用
激光扫描测绘技术在文物保护中的作用随着科技的发展和人们对文物保护的重视，激光扫描测绘技术在文物保护中的应用日益广泛。
这项技术通过高精度的激光扫描仪，能够精确地获取文物的三维数字化模型，为文物保护和修复提供了重要的辅助手段。
首先，激光扫描测绘技术能够高精度地记录文物的形态和细节。
传统的测量方法往往需要人工测量并绘制图纸，而且难以准确捕捉到文物的曲面和细微差异。
而激光扫描测绘技术通过扫描全息云点，可以快速而准确地获取文物的三维坐标，形成真实的数字模型。
这样的模型不仅可以帮助专业人员更好地了解文物的形态和结构，还可以成为修复和研究的重要参考。
其次，激光扫描测绘技术可以为文物修复提供精准的数据支持。
在文物修复过程中，往往需要进行精确的测量和模型重建。
传统的手工测量方法容易产生误差，而且难以准确复原文物原有的形态。
而激光扫描测绘技术可以精确地还原文物的形态和细节，为修复工作提供准确的数据基础。
修复人员可以根据激光扫描测绘生成的数字模型，进行精确的分析和模拟，从而更好地制定修复方案，使文物得到更好的保护。
此外，激光扫描测绘技术还可以用于古建筑的数字化保护。
古建筑作为文化遗产的重要组成部分，是人们认识历史和传承文化的重要载体。
然而，古建筑的保护和修复需要大量的人工和物力，而且往往难以还原古建筑原有的形态和结构。
激光扫描测绘技术可以快速而准确地获取古建筑的三维数字模型，为古建筑的保护和修复提供重要的参考。
专业人员可以根据激光扫描测绘生成的数字模型，进行虚拟修复和模拟分析，从而更好地制定保护方案，并帮助修复人员准确还原古建筑的原貌。
激光扫描测绘技术在文物保护中的应用还有很多潜力等待发掘。
目前，该技术已经被广泛应用于敦煌壁画保护、陶瓷文物修复、文物数字化档案等领域。
随着技术的进一步发展，激光扫描测绘技术将更加高精度、高效率地应用于文物保护当中。
总之，激光扫描测绘技术在文物保护中发挥着重要的作用。
它可以准确记录文物的形态和细节，为修复提供重要的数据支持，同时也为古建筑的保护和修复提供了新思路。
利用激光雷达技术制作古建筑立面图
利用激光雷达技术提取古建筑的线性特征摘要：随着激光雷达技术的发展，激光雷达技术已经应用到了更广泛的领域。
本文主要介绍了利用激光雷达技术提取古建筑的线性特征的原理和方法。
运用激光扫描仪对古建筑物进行扫描，获取古建筑物表面的高清晰三维激光点云数据，然后利用三维点云数据和相应的建模软件制作出三角网模型和Nurbs模型，最后利用这两种模型来提取古建筑的线性特征。
古建筑的线性特征主要包括立面图、平面图和剖面图。
用三角网模型制作立面图；用三角网模型和Nurbs模型来制作平面图和剖面图。
应用激光雷达技术制作的各种线性图效率高、精度好、真实性强，在古建筑物的保护和重建中具有一定的应用价值。
关键字：激光雷达，古建筑，线性特征，立面图，平面图，剖面图Application of the 3D-laser Technology for Distilling the Linear Feature of Ancient ArchitectureAbstract：With the development of the 3D-laser technology, the technology has been applied in many aspects. The article introduces that using the technology of 3D-laser distill the linear feature of ancient architecture method. By scanning the ancient buildings with three-dimension laser scanner, we could get high precise 3D cloud-point data which is the surface of the ancient architectures，then, using the 3D cloud-point data and modeling software make Tin-Model and Nurbs-Model which can be used to pick-up the line detection of ancient .The line detection of the ancient includes elevation , plan and section map. Using Tin-Model makes the elevation ; Using Tin-Model and NURBS-Model make the plan and section map. Line detection using 3D-laser technology have some characters, such as high efficiency , good precision , strong reality , and have some application worthiness in the ancient architecture protection and reestablish .Keywords: 3D-laser,ancient, linear feature，elevation，plan，section map引言随着数字城市建设的起步,建筑物立面测绘已得到越来越广泛的应用。
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浅谈地面激光雷达测绘技术在古建筑保护的应用摘要：地面激光雷达是一种集成了多种高新技术的新型测绘手段，采用非接触式高速激光测量方式，以点云的形式获取地形及复杂物体三维表面的阵列式几何图形数据。
系统主要包括激光测距系统和激光扫描系统，同时也集成ccd 数字摄影和仪器内部校正等系统。
本文针对其工作原理、作业流程以及古建筑保护应用等方面进行探讨。
关键词：地面激光雷达作业流程点云数据处理古建筑保护中图分类号：tn95文献标识码： a 文章编号：
1 地面激光雷达测绘的工作原理
地面激光雷达测绘的工作原理：扫描仪对目标发射激光，根据激光发射和接收的时间差，计算出相应被测点与扫描仪的距离，再跟据水平向和垂直向的步进角距值，即可实时计算出被测点的三维坐标，并将其送入存储设备予以记录储存，经过相应软件的简单处理，即可提供被测对象的三维几何模型。
主要步骤为：（1）采用激光测距方式逐点获得仪器中心至目标的斜距；
（2）仪器自动读取每一点的水平角和垂直角；
（3）求得每一个目标的三维坐标；
（4）利用激光发反射强度获得每一个目标的反射率；
（5）利用内嵌ccd视频头，得到每一个目标的光谱值（rgb）。
图1地面激光雷达的测量原理
2 三维激光扫描测量的基本流程
1.1作业面的划分
对于大尺度、多角度的目标点云获取，好的划分不仅可以提高作业效率，还能科学地减少设站次数，进而减少配准次数，降低点云数据的整体误差。
可以直接用地面三维激光扫描仪对目标进行低分辨率的快速扫描所获取反映目标的草图作为划分依据。
1.2扫描设站位置的选择
由于受仪器测程限制，如果布设的距离太近，测站次数增加使得配准次数增加，配准误差的传递影响整体几何精度，同时影响作业效率;如果布设的距离太远，每个靶标的精度下降，也会影响配准精度。
为了既不影响点云精度，又最大限度提高作业效率，可以选择扫描仪的最佳扫描距离作为参考进行设站。
1.3靶标的布设
靶标的布设应结合实际扫描目标的空间分布情况。
对于小尺度小范围目标，要保证靶标均匀分布在目标周围，使配准误差得到控制；对于大尺度大范围目标，应根据划分的作业面进行布设，保证作业面之间的有效拼接。
1.4扫描参数设定
扫描参数包括扫描距离、扫描的水平和垂直间隔、重复采样次数等。
3 点云数据处理方法
激光雷达扫描测量得到的为点云数据。
点云是在同一空间参考系下表达目标空间分布和目标表面光谱特性的海量点集合。
激光雷
达技术结合了激光测量和摄影测量的技术特点，得到的点云信息包括三维坐标（xyz）、激光反射强度（itensity）和颜色信息（rgb）。
对点云数据作进一步处理，还可以得到点云的法向量。
点云具备以下特点：
可量测性：可以直接在点云上获取三维坐标、距离、方位角、表面方向量，还可以进一步计算得到点云所表达目标的表面积、体积等；
光谱性：具有8bit甚至更高的激光强度量化等级和24位真彩色信息；
不规则：点云按照水平和垂直方向等角度间隔步进采样，扫描角越大，点间隔也越大，再加上各种偶然误差的影响，点云的空间分布并不规则；
高密度：由于激光雷达扫描仪的角分辨率可以达到秒级，对应得到的点云的点位间隔非常小，对于地面激光雷达可达到毫米级，对于机载激光雷达可以小于1m。
激光雷达扫描得到的点云数据往往具有数据量庞大的特点，而且在数据采集过程中不可避免的会有噪声的存在，为了提高后期点云建模处理效率以及精度，往往需要对点云进行预处理操作，如点云数据的配准、点云滤波、点云数据分割、点云特征提取、点云数据压缩等。
3.1 点云数据的配准
地面激光雷达的信息采集一方面存在前景遮挡后景的情况，另
一方面要获取某对象的三维模型，往往需要环绕该对象设置多站，获取其不同视角下的点云数据。
地面激光雷达直接输出的数据信息是基于该摄站坐标体系的局部坐标数据，为获得研究对象的整体三维模型，不同视角获取的点云数据必须借助于重叠信息融为一体，即将不同摄站的点云数据归并到某一个摄站坐标系中去，这个过程称为点云数据配准或点云拼接。
点云的配准是地面激光雷达所特有的，对于机载激光雷达类，所有的扫描数据都是基于pos系统的wgs84坐标系下，无需进行点云的配准。
点云配准是将两个或两个以上坐标系中的三维点云数据转换到统一坐标系统中的数学计算过程。
若表示一个自由坐标系下的点云坐标，表示点在绝对坐标系中的坐标，则点云配准问题的输入就是一个共轭对组：，．．．，，则配准模型为
（3.1）
其中12个未知参数中有9个是旋转矩阵参数，3个是平移参数．每个共轭对对应有三个等式，则至少需要四个共轭观测值产生12个方程才能解出12个未知数。
解求12个未知参数的方法主要方法有六参数法、四元数法和icp法。
点云的配准一般都是基于事先布设的标靶来实现，在无法布设标靶的情况下，也可以直接利用点云本身进行配准（icp方法）。
图2 配准中的坐标转换
3.2点云数据的滤波
激光信号在获取目标表面几何和光谱信息的过程中，由于受到
大气和目标表面因素的影响，会不可避免地产生噪声，对点云数据的分割、识别和建模都会产生不利影响，因此需要在进一步处理前先进行点云数据滤波。
点云的滤波方法分为线性滤波和非线性滤波方法。
线性滤波方法主要有邻域平均法、k-近邻点拟和曲面滤波，线性预测法滤波和三角网迭代滤波等。
非线性滤波方法主要有中值滤波、lee自适应滤波、数学形态滤波、各向异性扩散滤波等方法。
相比于线性方法，非线性滤波方法能在消除噪声的同时，保持边缘等细节特征
3.3 点云数据的分割
点云分割的目的是从点云数据中获取更高层次的信息，是进一步有针对性的三维重建的基础。
点云分割的主要方法有：模式识别方法、边缘检测方法、基于邻接图的方法和区域生长法。
3.4 点云压缩
点云的数据量往往非常大，过多的数据点会导致计算机运行、存储和操作的低效率，生成曲面模型需要消耗更多的时间，并且过于密集的点云会影响重构曲面的光顺性。
因此，在保持被测物体几何特征的前提下，根据物体的曲率特征对测量数据进行精简，可以提高点云建模的效率和精度。
3.5点云建模
点云数据的建模分为点云的几何建模和纹理建模。
几何建模是根据密集点云恢复成扫描目标的几何形状，主要有参数曲面建模方法和不规则三角网建模。
纹理建模是建立的几何模型赋予真实纹
理，主要通过影像的畸变纠正、影像与点云的配准、和纹理映射实现。
（1）参数曲面建模：工程实际中原型往往不是由一张简单曲面构成，而是由大量初等解析曲面(如平面、球面、圆柱面、圆锥面等)及部分自由曲面组成，故三维实体重构的首要任务是将测量数据按实物原型的几何特征进行分割成不同的数据块，使得位于同一数据块内的数据点可以一张特定的曲面来表示，然后针对不同数据块采用不同的曲面建构方案(如初等解析曲面、b-spline 曲面、bezier曲面、nurbs 曲面等)进行曲面重建，最后将这些曲面块拼接成实体。
在三维空间中，平面、圆柱面、圆锥面、球面、圆环面等初等曲面均可表达为一般式：
（3.2）
然后通过线性或者非线性最小二乘法直接拟合得到曲面参数。
（2）不规则三角网建模：点云的不规则三角网的构造方法分为2d空间三角化和3d空间三角化。
2d空间三角化的重建方法是delaunay 三角化。
3d 空间的三角化也叫做四面体化。
四面体实质是2d三角形网数据结构在三维空间上的扩展。
delaunay四面体的准则是：任何一个delaunay四面体的外接球的内部不能包含其它任何点。
4 古建筑保护
古建筑保护因为需要真三维影像、可量测性、不可接触性等专
业的特殊性，在建立三维图件档案、古建筑移建、异地复制等工作上，采用常规测绘手段实现较困难，但是采用地面激光雷达测绘手段就变得游刃有余。
5 结束语
地面激光雷达采用非接触式高速激光测量方式，以点云的形式获取地形及复杂物体三维表面的阵列式几何图形数据。
作业速度快，视场角较大，全方位扫描，作业效率高，对于古建筑保护工作是一种值得推广的测绘手段。
注：文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。