浅析三维激光扫描仪在地形测量中的应用
三维激光扫描仪在国土测绘工作中的实践运用对策
三维激光扫描仪在国土测绘工作中的实践运用对策摘要：三维激光扫描技术完全克服了传统地质测绘方式的缺点，在精度、效率、安全、成本等各方面有着非常明显的提升，尤其是用于地质测绘或工程测绘时，可充分发挥其非接触测量的特点，设置采集点非常灵活，测量点的间隔精准，布置时间快，扫描速度快等优点，可大幅降低地质测绘时间，提高测量精度，降低测量成本。
本文主要分析三维激光扫描仪在国土测绘工作中的实践运用对策。
关键词：三维激光扫描;点云数据;地籍测量;精度验证引言三维激光扫描本质上是通过速度极快的激光对被测对象进行扫描，从而获取海量高密度、高精度三维点云数据，然后利用点云数据构建与被测对象高度一致的三维模型。
相较于全站仪、ＲTK等常规测量技术，三维激光扫描技术具有较为明显的优势，如全自动非接触式测量、面状高密度点云数据采集、可视化数字成果呈现等特点，能够大大提升国土三调外业测量及数据生产效率，弥补传统作业方法的不足。
利用三维激光扫描技术进行国土三调地籍测量作业，可对测区范围内的房屋建筑三维点云进行快速高精度采集，以点云数据为基础，进行矢量化地籍数据提取，从而在较短时间内完成大范围区域地籍测量数据成果生产作业。
1、三维激光扫描地籍测量三维激光扫描通常可分为任意设站和已知点设站2种作业方式。
其中任意设站是在未知点上架设激光扫描仪，利用多个标靶进行多测站间点云数据配准及坐标转换处理，相邻两测站间公共标靶数量不得低于3个;若要将三维激光扫描数据成果转换至测区既有坐标系下，需在已知点上布设标靶，从而实现扫描坐标系与测区坐标系的转换。
已知点设站扫描原理与全站仪测量原理较为相似，在测区内已知点上假设激光扫描仪，对待测目标进行扫描作业，获取到的点云数据的三维坐标即位于测区坐标系下，无须进行点云配准和坐标转换。
但在地籍测量过程中，三维激光扫描仪设站点普遍位于未知点上，因此普遍会选择任意设站扫描方式进行外业点云数据扫描作业。
本次研究所选用的扫描设备为TrimbleTX8三维激光扫描仪，为保障外业扫描数据成果的完整性，采用360°扫描模式进行现场扫描作业，每个扫描站扫描作业时间不得低于2min，相邻两扫描站之间的公共点数量需控制在4个以上，扫描重叠区域需高于30%，同时对两扫描测站之间的距离进行严格把控，保证三维点云数据精度。
探析地籍测量测绘中的三维激光扫描技术应用实践
探析地籍测量测绘中的三维激光扫描技术应用实践【摘要】本文探讨了地籍测量测绘中三维激光扫描技术的应用实践。
在介绍了相关背景及研究目的，并进行了文献综述。
接着详细阐述了三维激光扫描技术的原理，以及在地籍测量测绘中的具体应用。
通过实践案例分析，探讨了该技术的实际效果和局限性，并对其技术优势和未来发展方向进行了评估。
结论部分对三维激光扫描技术进行了总结，并展望了其在地籍测量测绘领域的应用前景。
通过本文的研究，可以更好地了解三维激光扫描技术在地籍测量测绘中的价值和潜力，为相关领域的研究和实践提供参考和指导。
【关键词】地籍测量测绘，三维激光扫描技术，应用实践，技术原理，案例分析，技术优势，局限性，发展方向，应用前景，技术总结，结语。
1. 引言1.1 背景介绍地籍测量测绘是土地管理和规划的重要基础工作，通过对土地所有权、界址、面积等信息的测绘，为土地利用、管理和交易提供准确的数据支持。
随着科技的发展，传统测量方法已不能满足对高精度、高效率、大范围的要求。
而三维激光扫描技术的出现，为地籍测量测绘注入了新的活力。
三维激光扫描技术基于激光雷达原理，通过激光束扫描地面或建筑物，实现对精确位置和高程信息的获取。
相比传统测量方法，三维激光扫描技术具有高效、高精度、非接触等优势，被广泛应用于地籍测量测绘领域。
本文将深入探讨三维激光扫描技术的原理和在地籍测量测绘中的应用，结合实践案例进行分析。
将就该技术的优势和局限性进行评估，并展望未来的发展方向。
通过本文的探析，旨在为地籍测量测绘领域的从业人员和研究人员提供参考，推动该领域的发展和创新。
1.2 研究目的研究目的是探究三维激光扫描技术在地籍测量测绘中的应用实践，深入分析其在实际工作中的效果和优势。
通过对技术原理进行深入探讨，了解其在地籍测量测绘领域中的具体运用方式，找出其在实践中的具体应用案例，并对其技术优势和局限性进行全面评估。
通过本研究，旨在为地籍测量测绘工作提供更有效、更准确的测量手段，提高测绘数据的精度和可靠性，促进地籍信息的数字化和智能化发展。
地面三维激光扫描技术在工程测量中的应用
地面三维激光扫描技术在工程测量中的应用【摘要】地面三维激光扫描技术是一种先进的工程测量方法，其原理和技术特点使其在工程测量领域具有广泛的应用前景。
数据采集与处理的过程中，地面三维激光扫描技术能够快速且精准地获取大量数据，并实现三维模型的生成。
应用案例显示，该技术在城市规划、建筑监测和文物保护等领域展示了强大的实用性和效果。
在精度与效率比较方面，地面三维激光扫描技术较传统测量方法更具优势。
该技术仍存在局限性，如受天气和环境因素的影响。
未来，随着技术的不断进步，地面三维激光扫描技术在工程测量中的应用前景将变得更加广阔。
该技术为工程测量领域带来了革命性的改变，展望未来其在各个领域的应用将继续扩大。
【关键词】地面三维激光扫描技术、工程测量、原理、技术特点、数据采集、数据处理、应用案例、精度、效率比较、优势、局限性、未来发展、总结、展望1. 引言1.1 地面三维激光扫描技术在工程测量中的应用地面三维激光扫描技术是近年来在工程领域中得到广泛应用的一种先进测量技术。
通过利用激光雷达仪器对地面物体进行远程扫描和测量，可以快速获取大范围的三维地表点云数据。
这种技术具有快速高效、无接触、高精度等特点，为工程领域的测量工作带来了革命性的变化。
在工程测量中，地面三维激光扫描技术被广泛应用于建筑物的测绘、道路和桥梁的监测、矿山的测量等领域。
通过对地面进行高精度的三维扫描，可以快速获取各种工程结构的形状和尺寸信息，为工程设计、施工和监测提供可靠的数据支持。
地面三维激光扫描技术还可以帮助工程人员进行精准的变形监测和体积测量，对工程的质量和安全起到关键作用。
地面三维激光扫描技术在工程测量中的应用前景广阔，将会成为未来工程测量领域的重要发展方向。
通过不断提升技术的精度和效率，地面三维激光扫描技术将会为工程测量带来更多的创新和便利，推动工程领域的发展和进步。
2. 正文2.1 原理及技术特点地面三维激光扫描技术是一种利用激光雷达设备对地面进行快速、准确三维扫描的技术。
地面三维激光扫描技术在工程测量中的应用
地面三维激光扫描技术在工程测量中的应用
地面三维激光扫描技术是一种快速、准确、非接触的测量方法，已经在工程测量领域得到了广泛的应用。
下面将从土地测量、建筑测量和工程设计等方面介绍它的应用。
地面三维激光扫描技术在土地测量中的应用。
传统的土地测量方法通常需要大量的人力和时间，而且测量结果的精度有限。
而地面三维激光扫描技术可以通过扫描仪快速获取地表的三维坐标数据，不仅可以准确测量地形高程，还可以捕捉到地表的细微变化，如土壤的压实程度、地表凹凸等。
这些数据可以用于土地规划、土地利用评估等，大大提高了土地测量的效率和精度。
地面三维激光扫描技术在工程设计中的应用。
在工程设计过程中，常常需要进行场地勘察、道路设计、管线布置等。
传统的工程设计方法需要人工进行勘察和设计，而且受到人为因素的干扰较大，设计结果的准确性有限。
而地面三维激光扫描技术可以通过扫描仪获取场地的三维模型，包括地表、地下结构等，同时还可以捕捉到场地的特征点、地形特征等。
这些数据可以用于工程设计、工程施工等，提高了工程设计的效率和精度。
三维激光扫描仪在国土测绘工作中的应用
三维激光扫描仪在国土测绘工作中的应用摘要：三维激光扫描仪又称高精度测量技术,是一种高速激光扫描技术在大面积的目标表面上快速获取高分辨率云数据,三维激光扫描技术具有速度快、动态主动、高密度高精度、数字化特点。
三维激光扫描仪的工作过程主要分为外部数据采集和内部数据处理两部分,使用三维激光扫描仪主要是为了获取国土地形,单位时间内土壤变化和坡面安全监测。
关键词：三维激光扫描仪；国土测绘工作；应用；前言：三维激光扫描技术在国土资源测绘中可以应用于地形测绘、地质灾害监测、山区测绘等方面。
可渗透到复杂的现场环境中实现各种大规模自动化、全集成的非标物理三维数据，在工作过程中对三维激光扫描技术有一定的了解。
一、三维激光扫描仪的应用现状以三维激光扫描仪的诞生，代表的三维激光扫描技术继GPS技术之后大地测量和制图领域的又一次技术革命。
该技术是自动高精度立体扫描技术的改进,三维激光扫描仪克服了传统测量方法的局限性,利用非接触式主动测量直接获取高精度的三维数据,可以全天候扫描任何物体并迅速将现实信息，转化为可处理的数据。
该技术具有扫描速度快实时性强,工作时间短,易于使用输出格式可以直接与CAD,三维动画等工具和软件界面相关联。
目前,在工程环境测试和城市建设等领域有成功的应用实例,如三维剖面测绘大规模地形图制作,灾害评估城市三维模型创建复杂建筑的建造，大型建筑物的变形监测。
随着三维激光扫描测量、三维建模和计算机硬件环境的不断发展,其应用领域越来越广泛,如制造文物保护、逆向工程制作等,逐步从科学研究到人们日常生活的领域。
二、三维激光扫描仪原理三维激光扫描仪由高速精确的激光测距仪组成,该激光测距仪具有一组反射棱镜可以引导激光，并以均匀的角速度进行扫描。
工作方式是激光测距仪主动发射激光并接收从自然物体表面反射的信号,以便可以测量站点与每个扫描点之间的距离,结合水平和垂直扫描方向获得每个扫描点站点的相对空间坐标,根据扫描平台的不同各种三维激光扫描仪可分为地面激光扫描系统,机载激光扫描系统,采用地面三维激光扫描仪其工作原理是三维激光扫描仪发射激光脉冲信号,在物体表面漫反射后以几乎相同的路径反射回接收器可以计算，当日基准点与扫描仪之间的距离控制编码器，每个激光脉冲进行横向扫描和纵向扫描以进行同步观测角度测量。
三维激光扫描技术在道路工程测量中的应用
三维激光扫描技术在道路工程测量中的应用三维激光扫描技术是一种高精度、高效率的测量方法，适用于各种工程领域的测量和数据采集，道路工程测量也不例外。
它可以在较短时间内获取大量的准确数据，并可以用于道路设计、评估、施工管理等方面。
一、三维激光扫描技术概述三维激光扫描技术是利用三维激光扫描仪将物体表面的形态、位置及颜色等信息以点云数据的形式进行采集。
在测量过程中，三维激光扫描仪通过测量激光束与物体表面的反射距离、角度和强度，确定每一个采集点的三维坐标和表面颜色值。
经过数据处理，可以生成高精度的三维模型和点云数据，为后续的工程设计、测量和计算提供了基础数据。
1. 道路场地勘测在道路场地勘测中，三维激光扫描技术可以帮助工程师们快速准确地获取土地地形、地貌、植被等信息，为设计和建造提供基础数据。
比如，通过三维激光扫描可以获取道路及周边建筑物的三维模型和地形信息，还可以精确计算出地面高度、坡度等参数，为道路设计和建造提供基础数据。
2. 道路设计在道路设计过程中，三维激光扫描技术可以提供高精度的地形数据，为路线设计、高度设计、坡度设计等提供精确的数据支持。
并且，三维模型可以反复修改，增强道路设计的灵活性和准确性。
此外，三维激光扫描技术可以帮助评估道路设计中的风险和安全问题，进一步提高设计的可行性。
3. 道路施工管理在道路施工管理过程中，三维激光扫描技术可以监测道路施工过程中的进度和质量，并可以实时监测道路的变形和变化，以及检测施工质量是否合格。
同时，三维激光扫描技术还可以监测土方量和砂石料堆放情况，提高道路施工效率和质量。
4. 道路维护和监测在道路运营和维护过程中，三维激光扫描技术可以用来检测道路的变形、裂缝、凹陷等问题，以及检测地面的平整性和水平度。
通过三维激光扫描技术，可以快速定位道路维修和改良的工作区域，并提供高精度的数据支持，以保证道路维修和改良的质量和效率。
三、结论三维激光扫描技术的应用在道路工程测量中具有广泛的应用前景和应用价值。
地面三维激光扫描技术在测绘中的应用
地面三维激光扫描技术在测绘中的应用摘要：针对目前三维激光扫描技术在项目应用过程中系统性研究不足、宏观研究较少等问题，本文对地面三维激光扫描技术在测绘中的应用进行了分析。
关键词：三维激光扫描技术；测绘；应用引言三维激光扫描技术是近年来在GPS 技术之后出现的一项新兴测绘技术。
与传统测绘技术相比不同的是，在三维激光扫描技术中能够通过先进的技术手段实现对复杂环境当中空间的深入测绘。
一、三维激光扫描技术介绍三维激光扫描技术是信息科技化时代的一门新技术，最先是在国外研究开发而成的。
它主要是以三维激光扫描仪作为主要仪器设备，根据激光测距的基本原理，运用扫描镜、伺服马达设备，根据既定目标要求对相关的领域进行扫描定位，从而按流程获取三维坐标和纹理信息，进而体现三维场景。
三维激光扫描技术是一项系统的流程，通过进行准确定位、测量、记录、计算然后上传从而完成整个扫描定位过程。
根据扫描空间的不同，具体可以分成地面激光扫描技术和空中激光扫描技术，在国外很多国家三维激光扫描技术应用领域比较广泛，应用在船舶、航天航空、建筑业、军事、医学、交通、汽车、考古等多方面领域都有所涉及和应用，国内的话主要在考古和工程建设方面应用比较多，比较常见。
由于空中激光扫描技术都有固定的领域、模式和应用途径，所以本文主要研究地面激光扫描技术，其实操作流程非常简单，主要是运用水平与垂直的全自动高精度进行扫描，进而根据具体原理和测算公式画出明确的三维坐标，从而实现和真实情况相一致的虚拟三维模拟场景。
地面型三维激光扫描技术主要组成部分是三维激光扫描仪、数码相机、内部控制软件等组成。
二、地面三维激光扫描技术的特征一是分辨率高、精度高。
三维激光扫描技术能够快速准确地获得被测物体的表面的海量点云信息，从而运用测点的间隔位置，对扫描对象的表面进行高密度三维数据信息采集，分辨率非常精确，甚至可以达到2 至3 毫米。
而且不需要与扫描物体进行直接接触，不需要发反射棱镜，对扫描物体也不用进行任何的操作或者移动，从而自动获取三维数据，并且数据信息非常稳定。
三维激光扫描仪技术在地形测量中的应用
三维激光扫描仪技术在地形测量中的应用摘要：随着信息技术的发展，三维激光扫描仪以其非接触、快速、大范围获取点云数据等特点在地形测量中得到了广泛的应用。
本文以三维激光扫描仪为例，介绍三维激光扫描仪在地形测量中的应用方法，实践表明，三维激光扫描仪具有扫描速度快、精度高、成本低等优点，能为测绘工作者提供实时、准确的地形信息，为高精度的数据分析提供保证。
在今后的测绘工作中，三维激光扫描仪将会被广泛应用于地形测量中，成为数字化测绘时代测量工作者得力的助手。
关键词：三维激光；扫描仪技术；地形测量；应用1 引言随着现代科技的不断进步，新的测量技术和方法不断涌现，三维激光扫描仪就是其中的一种。
三维激光扫描仪是一种非接触式、快速、大范围获取点云数据的测量仪器，其能够在远距离直接采集物体表面的三维点云数据，并且能够直接获取高精度、高分辨率的空间三维坐标。
其具有高精度、快速、非接触、大范围、非接触等优点，尤其是三维激光扫描仪的非接触性，使得其在地形测量中的应用越来越广泛。
三维激光扫描仪不仅能提供点云数据，还可以提供大量数据信息，如点云模型、点云纹理、点云球体模型等，为地形数据分析提供了丰富的信息。
2 三维激光扫描技术的工作原理2.1 测距原理三维激光扫描技术通过对激光的发射，再对其进行接收，将数据进行处理和计算，从而获得被测物体的三维坐标，实现测量目的。
通过激光测距原理可以得知，测量物体距离的过程主要有两种：一种是接收点到测量物体之间的距离，另一种是目标物体与测量物体之间的距离。
如果要对这两种距离进行准确测量，首先要对激光发射点与激光接收点之间的距离进行精确计算。
三维激光扫描仪系统在进行测距时，将被测物放置于测距机的中心位置上，通过激光发射器发射出两束激光束，再通过其反射到测距机的接收设备中，同时可以看到两个光脉冲信号分别在被测物表面反射。
其中，被测物表面的反射率是指在激光光束照射到被测物表面时，被测物表面会产生多大的反射率，而反射率又是指被测物表面能够反射激光光束的角度，因此可以通过两个激光光斑面积之比来计算被测物体与激光光斑的距离。
地面三维激光扫描技术在工程测量中的应用
地面三维激光扫描技术在工程测量中的应用
地面三维激光扫描技术是一种高精度、高效率的测量技术，在工程测量中得到了广泛的应用。
它利用激光测距仪和高分辨率数码相机对现场实体进行三维测量和数据采集，能够快速准确地获取物体表面的三维坐标和颜色信息，可广泛应用于土木、建筑、工业、地质等领域。
一、地形测绘和制图：地面三维激光扫描技术在地形测绘和制图领域中应用广泛，可实现地形模型的高精度测量和绘制，包括地形高程、坡度、地形起伏等信息，并可通过三维可视化实现对地形的动态展示。
二、建筑物测绘：地面三维激光扫描技术可用于建筑物的三维测量和建模，不仅能够实现建筑物的尺寸、形状、体积等的测量，还能获取建筑物内部空间结构和构造的精确信息，可用于建筑物的改造、维修和监测。
三、工业测量：地面三维激光扫描技术也广泛应用于工业领域中，可实现工厂和工作设施的三维建模和测量，包括设备的位置、大小、形状等信息，可用于设备调整、安装和维护。
四、地质勘探：地面三维激光扫描技术还可应用于地质勘探领域，例如在山体地质灾害预警中，通过对山体三维模型的建立和监测，可实现对地质灾害的预测和预警。
总之，地面三维激光扫描技术在工程测量中的应用范围广泛，具有高效率、高精度、非接触式等优点，能够大大提高测量效率和精度，为工程建设提供有力支撑。
地面三维激光扫描技术在工程测量中的应用
地面三维激光扫描技术在工程测量中的应用【摘要】地面三维激光扫描技术是一种先进的工程测量技术，通过激光束在地面上扫描获取地形数据，广泛应用于道路测量、建筑测量和水利工程。
本文首先介绍了激光扫描技术的原理，然后详细介绍了地面三维激光扫描仪器及其工作原理。
接着分析了该技术在道路测量中的应用，包括道路设计、施工和维护等方面。
随后探讨了地面三维激光扫描技术在建筑测量中的应用，如建筑设计、变形监测等。
最后讨论了该技术在水利工程中的应用，包括水文测量、水资源调查等。
结论部分展望了地面三维激光扫描技术的发展前景，并对本文内容进行了总结。
地面三维激光扫描技术的不断完善和应用将为工程测量领域带来更多便利和发展机遇。
【关键词】地面三维激光扫描技术、工程测量、激光扫描技术原理、仪器、道路测量、建筑测量、水利工程、发展前景、总结1. 引言1.1 地面三维激光扫描技术在工程测量中的应用地面三维激光扫描技术是近年来在工程测量领域得到广泛应用的一种先进技术。
通过利用激光雷达设备对地面进行快速、精确的扫描，可以获取地面的三维点云数据，从而实现对地表特征的高精度定量分析和测量。
这项技术不仅可以大幅提高工程测量的效率，还可以减少人力成本和减少测量误差，极大地推动了工程测量行业的发展。
在工程测量中，地面三维激光扫描技术被广泛应用于道路、建筑、水利工程等领域。
通过激光扫描技术，工程师们可以实现对道路路面的高精度测量和评估，对建筑物的立面、结构等进行快速的三维建模，对水利工程中的水坝、水渠等进行形态和变形监测。
这些应用不仅可以为工程设计和施工提供精准的数据支持，还可以为工程管理和维护提供重要参考依据。
地面三维激光扫描技术的应用为工程测量带来了革命性的变革，为工程行业的发展注入了新的活力。
随着技术的不断创新和完善，相信地面三维激光扫描技术在工程测量中的应用将会更加广泛和深入，为工程行业的发展带来新的契机和挑战。
2. 正文2.1 激光扫描技术原理激光扫描技术利用激光束照射目标物体，通过测量激光束的反射或散射，来获取目标物体的三维形状和表面信息。
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浅析三维激光扫描仪在地形测量中的应用
发表时间：2019-03-27T15:18:39.153Z 来源：《基层建设》2018年第35期作者：吴仰锋
[导读] 摘要：三维激光扫描仪在地形测量中的应用，有效地克服了传统的测量局限性，其能够主动测量和非接触测量，并且直接获取高精度三维数据，具有实时性、准确性、扫描速度快以及全数字化和高精度等特点，应用效果较好。
广东珠荣工程设计有限公司 510000；身份证号码：44522119891103xxxx
摘要：三维激光扫描仪在地形测量中的应用，有效地克服了传统的测量局限性，其能够主动测量和非接触测量，并且直接获取高精度三维数据，具有实时性、准确性、扫描速度快以及全数字化和高精度等特点，应用效果较好。
本文探讨了三维激光扫描仪在地形测量中的应用。
关键词：三维激光扫描仪；地形测量；应用
一、三维激光扫描仪工作原理
三维激光扫描仪由一台高速精确的激光测距仪，配上一组可以引导激光并以均匀角速度扫描的反射棱镜为主要构造组成。
其工作方式为激光测距仪主动发射激光，同时接受由自然物表面反射的信号从而可以进行测距，针对每一个扫描点可测得测站至扫描点的斜距，再配合扫描的水平和垂直方向角，得到每一扫描点与测站的空间相对坐标，如果测站的空间坐标是已知的，那么则可以求得每一个扫描点的三维坐标。
按照扫描平台的不同三维激光扫描仪可以分为：地面型激光扫描系统、机载（或星载）激光扫描系统、便携式激光扫描系统。
本文工程中使用的为地面型三维激光扫描仪，其工作原理为：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。
整个系统由地面三维激光扫描仪、数码相机、数据后处理软件、电源以及附属设备构成，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[2]。
二、三维激光扫描系统测量原理
1、测距原理
（1）三角测距法。
三角测距法的测距原理是：利用平面三角形的几何关系来求得扫描中心与目标物体表面之间的距离。
激光光源的发射点和CCD 摄像机的接收点位于基线两端，并与目标物体表面反射点构成三角形平面。
（2）脉冲测距法。
脉冲测距法的测距原理是：由发射机向被测目标物体发射一束激光脉冲，激光脉冲发射到目标物体上，其中部分激光反射到接收机被接收器接收。
（3）相位测距法。
相位测距法的测距原理是：由发射器发射出一个携带正弦波的光束，再通过接收器接收经被测目标物体反射回的携带正弦波的光束，只需要测量调制到发射器上的正弦信号与接收器解调出来的正弦信号的相位差，通过此相位差可以计算出要测量的距离。
以上3 种测距方法各具特点，根据测量距离与测量精度的关系，适用于不同的领域。
三角法测距的测量距离最短，但测距精度最高，适合近距离精密测量；脉冲法测距的测量距离最长，但测距精度较低；相位测距法具有较高的测距精度，适用于中距离测量，但在激光扫描系统中应用较少。
2、测角原理
（1）角位移测量原理。
激光扫描系统的测角方式与常规测角仪器不同，是根据激光光路的变化来求得扫描角度。
为了实现对激光扫描系统的精确定位，采用步进电机来实现光路与目标物体角度的相对变化，通过步进电机的细分控制技术，获得精确的步距角。
（2）线位移测量原理。
线位移测量是通过CCD 摄像机测量激光器发出的光束与目标物体表面区域形成的相对位移量以及激光器与目标物体的相对距离，来反求出扫描的角度值。
3、扫描方式
（1）主动扫描方式。
主动扫描方式是指被测目标物体与摄像机固定不动且摄像机视角可以覆盖整个目标物体，通过电机或旋转棱镜的转动实现激光光源的运动，使光平面对目标物体进行扫描。
主动扫描方式可以实现无导轨的固定曲面测量，适用于便携式测量系统。
但由于光平面与摄像机的相对位置是不断变化的，因此，标定环节需要建立多个坐标系，产生误差较多，难以保证测量的精度。
（2）被动扫描方式。
被动扫描方式是指保持摄像机和激光光源投射的结构光的相对位置固定，利用导轨或者转台去带动被测物体来实现它与光平面的相对运动。
这种扫描方式由于摄像机和光平面的位置相对固定，因此传感器的外部参数只有一组，便于实现标定。
由于只需要建立一个坐标系，各个光平面之间的关系可以通过导轨和转台的运动方程来约束和确定，所以标定过程相对简单，产生的误差较小，测量精度较高。
三、三维激光扫描仪在地形测量中的应用
1、采集数据
用三维激光扫描仪对地形进行测量，并用全站仪对控制网进行布设。
在此过程中，测角的精度选定为3″，同时测距的精度自±3
mm+2ppm 左右。
本文所研究的三维激光扫描技术测区，处于某市开发区地带，扫描区域地形比较平坦，但是结构相对比较复杂，地面杂草、植被较少，而且人流量较小。
（1）布设控制网。
测区范围内独立布设控制网，其平面坐标为1000，1000 米，高程500 米。
在测区范围内，经全站仪测边、测角，得到控制点坐标，并且利用全站仪三角高程获得控制点高程。
（2）三维扫描。
地形测量过程中，扫描仪及相关设备需在K1 点上，而且在测区范围内合适点安装三个不在相同直线的蓝白标靶，并将其中的蓝白标靶安装在控制点k5 处。
同时，将电源、扫描仪连接在一起，并且将电源开关打开，让仪器自检；对扫描仪、笔记本之间的
通讯进行记录，然后启动Cyclone 软件，并在此基础上建立工程文件、数据库，将扫描仪连接好，设置角度范围，拍摄扫描区域。
在参数设置后以后，对该地区进行扫描，准确定位控制点上的标靶，并对标靶精细扫描；当上述所有过程完成以后，将扫描仪转架到k3位置，然后利用相同的方法进行扫描。
2、数据处理
（1）点云数据拼接。
点云拼接是多个测站点云数据的整合，是基于扫描仪不同坐标系统转化统一的过程。
点云拼接方法有：基于连接点的拼接；基于标靶的拼接；基于控制点的拼接。
（2）点云数据预处理。
点云数据预处理过程包括：点云去噪和平滑，点云抽稀压缩，点云空洞修补等。
这些过程都可以通过Cyclone 和Geomagic 软件完成。
3、绘制地形图
（1）转换坐标。
实践中可以看到，点云数据坐标以及高程的获得，均建立在扫描仪坐标系统上；地形图采用独立测量坐标系，绘制点云数据地形图之前，应当转换平面坐标、高程。
同时，还要将三维扫描仪应用过程中所获得的点云数据坐标系，有效地转换至独立测量坐标系。
（2）生产等高线。
第一，点云采样。
点云数据量非常的大，本身研究过程中所采集的点云数据大约在14 万个左右。
以曲率采样为例，设定一个百分比值，利用软件采样最小二乘法对曲面曲率进行计算，然后依次对所有曲率进行计算；根据曲率大小对区间进行划分，并对点云精简删除，以此来获得百分比、点云数值之间的乘积点值。
第二，绘制等高线。
将采样所得的点云数据有效地导入cass 之中，并在此基础上构建DTM模型，然后对等高距进行优化设置，采用cass技术软件，即可自动生成等高线，
4、验证精度
实验测区范围内，有8个检核点均匀地布设在一起。
在扫描过程中，检核点位置需安装蓝白标靶，利用全站仪获得的8个检核点平面坐标、高程与检核点点云转换后坐标数据，对比分析后，可以对城市地形图可靠性进行检验。
三维激光扫描仪及相关配套设施的应用，可以准确获取检核点平面坐标、全站仪获取点平面坐标差值，其绝对值最小可达0.005 米，最大值也只有0.024 米，二者求平均值大约在0.012米左右；对于高程差值绝对值而言，其最小值大约在0.006 米左右，最大值大约在0.029 米左右，其平均值在0.018 米左右。
三维激光扫描仪转换后的数据误差，主要是因为控制测量产生的误差、坐标转换过程中的误差以及扫描仪系统产生的误差等。
通过比较，采用三维激光扫描仪及相关配套技术设备以后，可有效满足城市地形测量需要。
结束语
综上所述，三维激光扫描仪测量技术给传统测绘带来了一股清风，是数据测图史上又一次创新进步，相比传统的地形测量具有效率高、表现力强、测量细节丰富，地形、地貌一次测量完成、并同时获得影像模型，自动得到DEM数据，且成果形式多样，可以满足不同人员对数据的需求，同时还具有智能化，兼容性强等特点。
相信随着科学技术的不断进步，在企业生产成本最低化，效益最大化的时代背景下，这项继GPS之后的高端测绘技术在地形测绘、道路桥梁测绘等领域具有广阔的应用前景。
参考文献
[1]潘正风等编著.数字测图原理与方法，2016.9.
[2]徐晓雄，刘松林，李白.三维激光扫描测量技术及其在测绘领域的应用，2017.6.。