三维激光扫描分类及工作流程
激光线扫描工作原理
激光线扫描工作原理激光线扫描是一种广泛应用于各个领域的技术，其工作原理是通过激光束的扫描来获取物体的形状和表面特征。
这种技术在三维建模、测量、制造等领域有着广泛的应用。
本文将详细介绍激光线扫描的工作原理。
一、激光线扫描的基本原理激光线扫描的基本原理是利用激光束的扫描来获取物体的形状和表面特征。
首先，需要使用一个激光器产生一束高强度、高聚焦的激光束。
然后，通过一个扫描装置将激光束沿着特定的路径进行扫描。
扫描装置通常由一个或多个反射镜组成，可以通过控制反射镜的运动来实现激光束的扫描。
二、激光线扫描的实现方式激光线扫描可以通过不同的方式来实现。
其中，常见的方式有平面扫描和三维扫描。
1. 平面扫描：平面扫描是指将激光束限制在一个平面内进行扫描。
这种方式适用于对平面物体的扫描，如纸张、电路板等。
通过控制反射镜的运动，可以实现激光束在平面上的扫描，从而获取物体的形状和表面特征。
2. 三维扫描：三维扫描是指将激光束沿着不同的方向进行扫描，以获取物体的三维形状。
这种方式适用于对不规则形状的物体进行扫描，如雕塑、人体等。
通过控制反射镜的运动，并结合精确的测距技术，可以实现激光束在空间中的扫描，从而获取物体的三维形状。
三、激光线扫描的工作流程激光线扫描的工作流程主要包括激光发射、激光束扫描、光信号接收和数据处理等步骤。
1. 激光发射：首先，需要使用一个激光器产生一束高强度、高聚焦的激光束。
激光器可以是气体激光器、半导体激光器等。
激光束的特性包括波长、功率、发散角等，这些特性会影响到扫描的效果。
2. 激光束扫描：通过控制反射镜的运动，将激光束沿着特定的路径进行扫描。
反射镜可以是平面镜、球面镜等。
通过调整反射镜的角度和运动速度，可以控制激光束的扫描范围和速度。
3. 光信号接收：扫描过程中，激光束照射到物体表面后会发生反射或散射。
接收器会接收到反射或散射的光信号，并将其转换为电信号。
接收器可以是光电二极管、光电倍增管等。
三维激光扫描技术
激光扫描测距技术（Light Detection and Ranging LiDAR） 是一种快速直接获取地形表面模型的技术
LIDAR是一种集激光测距、GPS（全球定位系统）和 INS（惯性导航系统）三种技术与一体的空间测量系 统 。是一种新型光传感器。LIDAR并非雷达 （Radar），雷达是声波传感器。
减少误差的方法：
扫描仪定期标定，确定测距和测角的系统误差。 扫描作业合理规划，尽量减少测站次数，从而减 少因点云配准引入的配准误差 缩短扫描距离，减少大气对激光传输的影响。 尽可能进行垂直扫描，避免激光光斑形状造成的 扫描点位置不确定性 采用滤波和拟合等数据处理手段，提高点云数据 质量
点云
剔除非目标物（不相关点云）
机载激光扫描
激光扫描仪： 机载激光扫描仪部件采集三维激光点云数据， 测量地形同时记录回波强度及波形激光扫描仪，是 LiDAR的核心，一般由激光发射器、接收器、时间间 隔测量装置、传动装置、计算机和软件组成。 线激光器发出的光平面扫描物体表面，面阵CCD 采集被测物面上激光扫描线的漫反射图像，在计算 机中对激光扫描线图像进行处理，依据空间物点与 CCD面阵像素的对应关系计算物体的景深信息，得到 物体表面的三维坐标数据，快速建立原型样件的三 维模型。
坐标计算公式
• Ｘ=Ｓcosθcosα • Ｙ=Ｓcosθsinα • Ｚ=Ｓsinθ
仪器坐标系
点云数据误差
• 大致可分为四类：仪器误差、与目标物体 反射面有关的误差、外界环境条件、点云 配准。 • 仪器误差是仪器本身性能缺陷造成的测量 误差，包括激光测距的误差；扫描角度测 量的误差； • 与目标物体反射面有关的误差主要包括目 标物体反射面倾斜的影响和表面粗糙度的 影响； • 外界环境条件主要包括温度、气压等因素。
三维激光扫描技术及其应用教学文案
灾害监测与防治研究中心
一、地面三维激光扫描技术 2 地面三维激光扫描仪扫描定位原理
Z Y
X
X L cos cos
Y
L cos
sin
Z L sin
在仪器内, 通过两个同步反射镜快速而有序地旋转, 将激光脉冲发射体 发出的窄束激光脉冲依次扫过被测区域,测量每个激光脉冲从发出经被测物 表面再返回仪器所经过的时间差( 或者相位差) 来计算距离, 同时扫描控制 模块控制和测量每个脉冲激光的角度, 最后计算出激光点在被测物体上的三 维坐标。
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灾害监测与防治研究中心
一、地面三维激光扫描技术
4 地面三维激光扫描仪分类
按扫描距离分 微距小于1米 近距离1米~100米 中距离100米~500米 远距离大于500米目前，最长2500米
按平台分 星载IceSat Cloud and land Elevation Satellite 机载Riegl LMS Q560 地面Trimble Mensi GS200
灾害监测与防治研究中心
一、地面三维激光扫描技术 1 地面三维激光扫描系统组成
扫描单元 控制单元 电源 三脚架和标靶
平面靶标（Flat Target） 球形靶标（Sphere Target）
灾害监测与防治研究中心
• 按用途分类： • 可分为为室内型和室外型。也就是长距离和短距离
的不同。 • 按生产厂家不同：Surphaser（美国），I-site (澳
大利亚maptek)，riegl，徕卡，天宝，optect，拓 普康，faro等产家。
徕卡C10三维扫描仪
手持大型三维激光扫描仪 三维激光扫描仪 VZ-400
地面三维激光扫描总体工作流程
地面三维激光扫描总体工作流程
地面三维激光扫描的工作流程主要包括以下步骤：
1. 项目规划与准备：明确扫描目标和范围，制定扫描方案，现场勘查并设立控制点。
2. 仪器架设与标定：将三维激光扫描仪放置在合适位置，进行仪器自检和标定，确保扫描精度。
3. 现场扫描作业：通过旋转和扫射激光束，获取目标物体的大量点云数据，同时记录扫描位置和姿态信息。
4. 数据采集与拼接：对多个视角扫描的数据进行拼接融合，形成完整、连续的三维点云模型。
5. 数据处理与分析：利用专业软件去除噪声点，进行坐标系转换、滤波、特征提取、模型生成等工作。
6. 成果输出与应用：基于处理后的三维模型，进行尺寸测量、体积计算、二维图纸生成、三维可视化展示等应用。
三维激光扫描的技术标准
三维激光扫描的技术标准一、引言三维激光扫描技术是一种非常重要的数字化测量技术，它可以快速、精确地获取目标物体表面的三维形状信息，被广泛应用于工程设计、文物保护、医学影像等领域。
为了确保三维激光扫描技术在各个领域的应用具有一致的标准和质量，本标准对三维激光扫描技术的相关要求进行了规范，以指导从事相关工作的机构和人员，提高三维激光扫描技术的应用水平。
二、术语和定义1. 三维激光扫描（3D Laser Scanning）：利用激光扫描装置快速获取目标物体表面的三维坐标信息的数字化测量技术。
2. 激光扫描装置（Laser Scanning Device）：用于进行三维激光扫描的装置，包括激光器、扫描控制系统和接收器等部分。
3. 点云数据（Point Cloud Data）：由三维激光扫描仪采集到的目标物体表面上成千上万个离散点的坐标信息。
4. STL文件格式：一种常用的表示三维对象表面的标准文件格式，通常用于三维打印和计算机辅助设计（CAD）等领域。
5. 精度（Accuracy）：指三维激光扫描结果与实际测量值之间的偏差，通常以毫米或微米为单位来表示。
6. 分辨率（Resolution）：指三维激光扫描仪单次扫描所能获取的数据点的密度，描述了点云数据的细节程度。
三、技术要求1. 设备选型- 选择合适的激光扫描装置，应考虑目标物体尺寸、表面材质、扫描精度和速度等因素，确保能够满足实际应用需求。
- 激光扫描装置应具备高精度、高分辨率和稳定的性能，同时具备适应不同环境光照条件的能力，以保证扫描效果的准确性和稳定性。
2. 测量流程- 在进行三维激光扫描测量时，应根据实际情况选择合适的扫描参数，包括激光功率、扫描速度、扫描分辨率等，以保证获得满足精度要求的点云数据。
- 在扫描过程中，应确保扫描装置与目标物体的稳定接触，并采取必要的防护措施，防止外界因素对扫描结果的影响。
- 对于复杂结构的目标物体，可以采用多次扫描并进行数据融合的方式，以获得更全面、更准确的三维信息。
激光扫描测绘技术的工作原理与流程
激光扫描测绘技术的工作原理与流程激光扫描测绘技术是一种高精度、高效率的地形测量方法，已被广泛应用于建筑、交通、环境保护等领域。
它利用激光扫描仪通过发射激光束并接收反射回来的激光波，然后根据光的传播速度和反射回来的时间来计算目标物体的距离，从而绘制出精确的地形模型。
本文将介绍激光扫描测绘技术的工作原理与一般流程。
一、激光扫描测绘技术的工作原理激光扫描测绘技术的工作原理基于光的反射和传播速度。
激光扫描仪通过向地面发射激光束，当激光束遇到地面或其他目标物体时，部分激光光束会被反射回来。
激光扫描仪接收到反射回来的激光波后，通过计算光的传播速度和反射回来的时间，就可以得到目标物体的距离。
基于此原理，激光扫描仪可以在极短的时间内获取大量地面点云数据，进而生成具有高精度的三维地形模型。
二、激光扫描测绘技术的流程激光扫描测绘技术的流程主要包括数据采集、数据处理和数据分析三个主要步骤。
1. 数据采集数据采集是激光扫描测绘技术的第一步，主要是通过激光扫描仪对地面进行扫描。
扫描仪会以高频率发射激光束，同时记录激光光束被反射回来的时间和强度。
在数据采集过程中，通常需要通过全球定位系统（GPS）或惯性导航系统（INS）来获取激光扫描仪的位置和姿态信息，以确保数据的准确性和一致性。
2. 数据处理数据处理是将采集到的原始数据转化为有用的地形信息的过程。
首先，通过去除噪声和误差，对原始数据进行滤波和配准，以提高数据质量。
然后，借助计算机算法，将点云数据进行配准和网格化，得到连续的三维模型。
在数据处理过程中，还需要进行数据的纠正和校正，包括大气校正、水汽校正等，以消除外界因素对数据的影响，提高数据的精度。
3. 数据分析数据分析是对处理后的数据进行进一步挖掘和分析，以获取更多的地理空间信息。
通过三维地形模型，可以进行地形分析、地形重建、地貌测量等工作。
此外，还可以利用地物提取算法，提取出地表上的各种特征点和物体，进一步应用于城市规划、景观设计等领域。
使用激光扫描仪进行三维测绘的原理和流程
使用激光扫描仪进行三维测绘的原理和流程在建筑设计、土地测量、城市规划等领域，精确获取三维地形数据是非常重要的。
而使用激光扫描仪进行三维测绘，成为一种常用、高效的测绘方法。
本文将介绍激光扫描仪的工作原理以及测绘流程。
一、激光扫描仪的工作原理激光扫描仪是一种通过发射和接收激光束来获取地形数据的仪器。
它通过发射激光束，经过地面反射后，再由接收器接收反射回来的激光束。
通过分析接收到的激光束的特征，可以得到地面或物体的三维坐标信息。
激光扫描仪的工作原理可以分为以下几个步骤：1. 发射激光束：激光扫描仪通过激光器产生一束高强度的激光束，然后通过光学器件对激光束进行聚焦，使其能够准确照射到目标地面或物体上。
2. 接收反射信号：激光束照射到地面或物体上后，部分激光会被反射回来。
激光扫描仪通过接收器接收反射回来的激光束，并将其转换成电信号。
3. 时刻测量：激光扫描仪在接收到反射信号后，会立即记录下反射时间。
通过测量激光束发射和接收的时间差，并结合激光在空气中的传播速度，可以计算出地面或物体与激光扫描仪的距离。
4. 多方位扫描：为了获取更多的地形数据，激光扫描仪通常会进行多次扫描，从不同的角度照射同一地面或物体。
通过记录不同扫描角度下的测量数据，可以进行三维重建。
二、激光扫描仪的测绘流程使用激光扫描仪进行三维测绘，通常包括以下几个步骤：1. 设计扫描路径：在实际操作之前，需要根据测绘需求和场地条件设计扫描路径。
扫描路径的设计需要考虑地形的复杂程度和激光扫描仪的测量范围，以保证数据的完整性和准确性。
2. 安装设备：在进行测绘工作之前，需要正确安装和校准激光扫描仪。
这包括调整激光束的水平和垂直方向以及设定测量参数。
3. 数据采集：激光扫描仪可以通过手持或安装在机械臂、航空器等载体上进行数据采集。
数据采集过程中，激光扫描仪会按照预设的扫描路径进行操作，记录下每个点的位置和高度信息。
4. 数据处理：采集到的数据通常是海量的点云数据，需要进行处理和整理。
三维激光扫描原理
三维激光扫描原理三维激光扫描技术是一种高精度、高效率的三维测量方法，广泛应用于工业制造、文物保护、建筑测绘、医学影像等领域。
其原理是利用激光器发射激光束，经过光电转换器接收反射光信号，通过数据处理和计算得到被测物体的三维坐标信息。
本文将从激光扫描原理、工作流程和应用领域等方面进行介绍。
激光扫描原理。
激光扫描原理基于激光测距技术，利用激光束在空间中的传播速度和反射光信号的接收时间差来计算目标物体的距离。
当激光束照射到被测物体表面时，会产生反射光信号，通过接收器接收到反射光信号后，根据光的传播速度和接收时间差来计算出被测物体的距离。
通过旋转或移动激光器和接收器，可以获取被测物体表面的多个点的三维坐标信息，从而实现对物体的三维扫描。
工作流程。
激光扫描的工作流程主要包括激光器发射激光束、接收器接收反射光信号、数据处理和计算等步骤。
首先，激光器发射激光束照射到被测物体表面，产生反射光信号。
接收器接收到反射光信号后，将其转换为电信号并传输给数据处理系统。
数据处理系统对接收到的反射光信号进行处理和计算，得到被测物体表面的三维坐标信息。
最终，根据获取的三维坐标信息，可以生成被测物体的三维模型或点云数据。
应用领域。
三维激光扫描技术在工业制造、文物保护、建筑测绘、医学影像等领域有着广泛的应用。
在工业制造领域，可以用于产品的三维检测、逆向工程和数字化加工等方面；在文物保护领域，可以用于文物的三维重建和数字化档案的建立；在建筑测绘领域，可以用于建筑物的三维扫描和数字化建模；在医学影像领域，可以用于医学影像的三维重建和手术导航等方面。
总之，三维激光扫描技术在各个领域都发挥着重要作用，为相关行业的发展和进步提供了有力的支持。
结语。
三维激光扫描技术凭借其高精度、高效率的特点，成为了现代测量领域的重要工具。
通过对激光扫描原理、工作流程和应用领域的介绍，相信读者对该技术有了更深入的了解。
在未来的发展中，三维激光扫描技术将继续发挥重要作用，推动相关领域的创新和发展。
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一、地面激光扫描系统1、概述地面激光扫描仪系统类似于传统测量中的全站仪，它由一个激光扫描仪和一个内置或外置的数码相机，以及软件控制系统组成。
二者的不同之处在于激光扫描仪采集的不是离散的单点三维坐标，而是一系列的“点云”数据。
这些点云数据可以直接用来进行三维建模，而数码相机的功能就是提供对应模型的纹理信息。
2、工作原理三维激光扫描仪发射器发出一个激光脉冲信号，经物体表面漫反射后，沿几乎相同的路径反向传回到接收器，可以计算日标点P与扫描仪距离S，控制编码器同步测量每个激光脉冲横向扫描角度观测值α和纵向扫描角度观测值β。
三维激光扫描测量一般为仪器自定义坐标系。
X轴在横向扫描面内，Y轴在横向扫描面内与X轴垂直，Z轴与横向扫描面垂直。
获得P的坐标。
进而转换成绝对坐标系中的三维空间位置坐标或三维模型。
3、作业流程整个系统由地面三维激光扫描仪、数码相机、后处理软件、电源以及附属设备构成，它采用非接触式高速激光测量方式，获取地形或者复杂物体的几何图形数据和影像数据。
最终由后处理软件对采集的点云数据和影像数据进行处理转换成绝对坐标系中的空间位置坐标或模型，以多种不同的格式输出，满足空间信息数据库的数据源和不同应用的需要。
（1）、数据获取利用软件平台控制三维激光扫描仪对特定的实体和反射参照点进行扫描，尽可能多的获取实体相关信息。
三维激光扫描仪最终获取的是空间实体的几何位置信息，点云的发射密度值，以及内置或外置相机获取的影像信息。
这些原始数据一并存储在特定的工程文件中。
其中选择的反射参照点都具有高反射特性，它的布设可以根据不同的应用目的和需要选择不同的数量和型号，通常两幅重叠扫描中应有四到五个反射参照点。
（2）、数据处理1) 数据预处理数据获取完毕之后的第一步就是对获取的点云数据和影像数据进行预处理，应用过滤算法剔除原始点云中的错误点和含有粗差的点。
对点云数据进行识别分类，对扫描获取的图像进行几何纠正。
2)数据拼接匹配一个完整的实体用一幅扫描往往是不能完整的反映实体信息的，这需要我们在不同的位置对它进行多幅扫描，这样就会引起多幅扫描结果之间的拼接匹配问题。
在扫描过程中，扫描仪的方向和位置都是随机、未知的，要实现两幅或多幅扫描的拼接，常规方法式是利用选择公共参照点的办法来实现这个过程。
这个过程也叫作间接的地理参照。
选取特定的反射参照目标当作地面控制点，利用它的高对比度特性实现扫描影像的定位以及扫描和影像之间的匹配。
扫描的同时，采用传统手段，如全站仪测量，获得每幅扫描中控制点的坐标和方位，再进行坐标转换，计算就可以获得了实体点云数据在统一的绝对坐标系中的坐标。
这一系列工作包含着人工参与和计算机的自动处理，是半自动化完成的。
（3）、建模1) 算法选择在数据处理完成后，接下来的工作就是对实体进行建模，而建模的首要工作是数学算法的选择。
这是一个几何图形反演的过程，算法选择的恰当与否决定最终模型的精度和和数据表达的正确性。
2) 模型建立和纹理镶嵌选择了合适的算法，可以通过计算机直接对实体进行自动建模。
点云数据保证了表面模型的数据(DSM)，而影像数据保证了边缘(Edges)和角落(Comer)的信息完整和准确。
通过自动化的软件平台，用获取的点云强度信息和相机获取的影像信息对模型进行纹理细节的描述。
3) 数据的输出与评价基于不同的应用目的，可以把数据输出为不同的形式，直接为空间数据库或工程应用提供数据源。
然而数据的精度和质量如何呢，能否满足各种应用的要求对结果进行综合的评估分析仍是很重要的一步，评估的模型和评价标准要根据不同的应用目的来确定。
4、特点（1）可以在较短的时间内获取关于目标对象的高精度、高密度点云数据（2）自动化（3）非接触测量，夜间测量（4）数据信息丰富（三维坐标、强度信息、色彩信息）（5）数据量大，设备贵，作业员要求高5、应用（1）地面景观形体测量：地面景观形体测量可为三维数字化设计、三位测量及逆向工程、快速模具制造等相关技术提供服务，能够快速、高精度地完成复杂的古建筑测量、大型景观三维数字设计与模版制作。
（2）复杂工业设备的测量与建模：利用激光扫描仪分段扫描，获得各站上复杂工业设备的三维点云数据，再将不同站上的点云数据通过数据预处理以及粗差剔除、利用公共点进行拼接、合并和应用响应的软件就可以生成这些复杂工业设备的模型，为设备的制造和工厂规划提供可视化的三维模型参考，极大的提高了工作效率。
（3）建筑与文物的保护：工作流程基本同（2），这样做成的电子文献，易于保存，能详细了解表面，随时方便地得到等值线、截面、剖面等。
当建筑和文物遭到破坏后能及时准确而有效的提供修复和恢复数据。
（4）城市三维可视化模型的建立：在街道上对建筑物的内外进行三维激光扫描，扫描的点云数据经过数据处理，运用数据滤波和分类算法获得地面高程数据以及地物数据。
也适用于GIS数据库更新，旅游向导和虚拟现实制作等。
（5）带状地形测图测量和矿山测量：（6）森林和农业资源调查：应用激光扫描仪对森林里的树木进行扫描，可以非常准确的了解某时刻的森林现状。
不同时间测量结果比较还能了解森林动态变化。
（7）变形监测：以均匀的精度高密度地测量，测量的数据可以获得更多的信息，特别是局部详细变形信息。
二、车载激光扫描系统1、概述车载激光扫描系统是集成了激光扫描仪，CCD相机以及数字彩色相机的数据采集和记录系统，GPS接收机，基于车载平台，由激光扫描仪和摄影测量获得原始数据作为三维建模的数据源。
2、作业流程（1）数据采集首先，利用GPS对载车进行定位，获得准确的测量原点大地坐标。
再利用GPS 和IMU对载车测绘基准的姿态进行测量，得到大地坐标系下三维激光扫描仪的高低角、偏航角以及滚动角。
然后，利用三维激光扫描仪对测绘点进行逐点测量，得到测绘点相对于测绘基准的方向角、高低角以及距离。
通过坐标换算的到测绘点的大地坐标。
目标属性等信息通过CCD相机同步采集的照片进行辨识。
（2）数据处理高速视频摄像机的图像信息不参与三维真实场景建模，主要用于测量场景记录。
在后续数据处理中，通过对高精度定位定向系统各传感器测量信息的处理得到车辆行驶的准确路线和姿态；通过对激光扫描仪的点云数据进行点、线、面特征的提取可确定测量物体的三维几何形状；利用高精度定位定向系统输出的位置和姿态信息、从点云数据中提取测量物体三维几何形状及从面线阵CCD相机测量信息中提取的线性特征和纹理数据，实现二三维真实场景建模。
目前常见的三维数据采集系统中，使用的都是面阵相机进行纹理信息采集。
数据处理包括数据预处、数据滤波、数据分类和建筑物特征提取。
1)数据预处理目的就是将车载激光扫描乐统采集的GPS数据、三维激光扫描仪数据等联合解算得到数据后处理所用的点云数据。
2)数据滤波主要是去除测量噪声和提取地面点，得到后续处理所需要的原始数据。
3)数据分类以自动化和人工交互相结合的形式实现，目的是将滤波后的激光扫描数据区分为地面点和其他不同种类的地物点。
4)建筑物特征提取从分类后的数据巾提取建筑物数据，从中提取建筑物特征。
3、特点1) 该系统借助于搭载在运动载体上的传感器并辅之以导航定位系统进行载体的绝对位置获取通过建立相对位置传感器和绝对位置传感器统一的时间基准和空间基准完成数据的融合，既满足建模的高效、精细，又满足测量的高精度。
2) 数据信息丰富。
获取的点数据包含物体表面精细的数据信息，每个点均带有三维坐标信息和回光强度值，真实地展现了物体的原貌，可以有效解决形状复杂物体的建模问题。
3) 在城市人口、建筑密集区，无地面控制点的情况下，可以实时、动态、快速地采集目标地物的三维信息。
4) 与机载系统相比，获取数据为三维空间物体立面的几何信息，距离物体较近，数据精度也相对提高，节约了成本。
4、应用：（1）公路测量，维护和勘察，公路检测，公路几何模型（2）道路设施（3）电力设施•（4）测绘工程领域:铁路测绘，河道测绘（5）结构分析（立交桥）（6）淹水评估分析•（7）在GIS系统中的叠加分析•（8）滑坡变形测量与危害分析，滑石和流水分析（9）交通流量分析，安全评估和环境污染评估•（10）土石方量分析•（11）驾驶视野和安全分析•（12）城市建模（13）海事、军事、勘测等三、机载三维激光扫描系统•1、概述机载三维扫描系统是一种集激光扫描仪（Scanner）、全球定位系统(GPS)和惯性导航系统(INS)以及高分辨率数码相机等技术于一身的光机电一体化集成系统，用于获得激光点云数据并生成精确的数字高程模型（DEM）、DSM（数字表面模型），同时获取物体DOM（数字正射影像）信息，通过对激光点云数据的处理，DSM、DOM可得到真实的三维场景图。
它将三维激光扫描仪和航空数码摄像机装载在飞机上,利用激光测距原理和航空摄影测量原理,快速获取地球表面坐标数据和影像数据。
2、作业流程（一）数据获取（1）．在航飞前要制订飞行计划。
航飞计划应包括航带划分，确定飞行高度、速度、激光脉冲频率、航带宽度、激光反射镜转动速度、数码相机方位元素及定位、相机拍摄时间间隔等，并将各航带的首尾坐标及其他导航坐标输入导航计算机内，在飞行导航控制软件的辅助下进行飞行作业。
（2）．安置GPS接收机。
为保证飞机飞行各时刻的三维坐标数据的精度，需要在地面沿航线布设一定数量的GPS基准站，同时将GPS流动站安置在飞机上。
（3）．激光扫描测量。
预先设置好扫描镜的摆动方向和摆动角度，当飞机飞行时，红外激光发生器向扫描镜上不停地发射激光，通过飞机的运动和扫描镜的运动反射，使激光束打到地面并覆盖测区，当激光束到达地面或遇到其它障碍物时被反射回来，被一光电接收感应器接收并将其转换成电信号。
根据激光发射至接收的时间间隔即可精确测出传感器至地面的距离。
（4）．惯性测量。
当飞机飞行时，惯性测量装置同时也将飞机的飞行姿态测出来，并和激光的有关数据、扫描镜的扫描角度一起记录在磁带上。
（5）．数码相机拍摄。
利用数码相机进行拍摄时，需要对其拍摄时间间隔和拍摄位置进行控制。
通常是用GPS系统进行时间和位置控制。
（6）．数据传输。
航飞数据采集结束后，将所有的激光扫描测量数据、数码影像数据、GPS数据及惯性测量数据都传输到计算机中，为后续数据处理作准备。
（二）内业数据处理机载激光扫描仪原始数据经过预处理阶段，生成数字表面模型DSM，再经过数据的过滤和特征提取，得到与建模相关的地形和地物等信息，才可供后续的应用。
(1) 原始飞行数据。
机载GPS与地面基站GPS的空间位置数据、惯性导航系统数据、激光扫描数据、激光反射强度信息以及回波数据、原始数码影像。
(2) 航线重构。
航线重构为后期的航带拼接，接边检查提供了数据支持。
通过对地面基站GPS数据和机载GPS数据进行联合差分解算，就可以精确确定飞机飞行轨迹。