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地面三維激光掃描技術的出現是以三維激光掃描儀的誕生為代表，有人稱 “三維激光掃描系統”是繼 GPS (Global Position System) 技術以來測繪領域 的又一次技術革命。三維激光掃描技術是一種先進的全自動高精度立體掃描技術，又稱為 “實景復制技術”，是繼GPS空間定位技術后的又一項測繪技術革新，將使測繪數據的獲取方法、 服務能力與水平、數據處理方法等進入新的發展階段。
傳統的大地測量方法，如三角測量方法， GPS測量都是基于點的測量，而三維激光掃描是基于面的數據采集方式。 三維激光掃描獲得的原始數據為點云數據。 點云數據是大量掃描離散點的結合。三維激光掃描的主要特點是實時性、主動性、適應性好。三維激光掃描數據經過簡單的處理就可以直接使用， 無需復雜的費時費力的數據后處理； 且無需和被測物體接觸， 可以在很多復雜環境下應用； 并且可以和 GPS等集合起來實現更強、 更多的應用。三維激光掃描技術作為目前發展迅猛的新技術，必定會在諸多領域得到更深入和廣泛的應用。
對空間信息進行可視化表達，即進行三維建模，通常有兩類方法： 基于圖像的方法和基于幾何的方法。 基于圖像的方法是通過照片或圖片來建立模型， 其數據來源是數碼相機。而基于幾何的方法是利用三維激光掃描儀獲取深度數據來建立三維模型，這種方法含有被測場景比較準確的幾何信息。
三維激光掃描儀的分類：
三維激光掃描儀按照掃描平臺的不同可以分為：機載(或星載) 激光掃描系統、地面型激光掃描系統、便攜式激光掃描系統。
三維激光掃描儀作為現今時效性強的三維數據獲取工具可以劃分為不同的類型。通常情況下按照三維激光掃描儀的有效掃描距離進行分類，可分為：
（1）短距離激光掃描儀：其max掃描距離不超過3m，一般至佳掃描距離為 0.6～1.2m，通常這類掃描儀適合用于小型模具的量測，不僅掃描速度快且精度較高，可以多達三十萬個點精度至± 0.018mm。例如: 美能達公司出品的 VIVID 910 高精度三維激光掃描儀，手持式三維數據掃描儀 FastScan等等，都屬于這類掃描儀。
（2）中距離激光掃描儀：max掃描距離小于 120 m的三維激光掃描儀屬于中距離三維激光掃描儀，其多用于大型模具或室內空間的測量。例如：瑞士Leica 公司出品的 ScanStation P30/P40 三維激光掃描儀就屬于這類掃描儀。
（3）長距離激光掃描儀 : 掃描距離大于 270m的三維激光掃描儀屬于長距離三維激光掃描儀，其主要應用于建筑物、礦山、大壩、大型土木工程等的測量。例如：瑞士Leica 公司出品的 ScanStation P30/P40 三維激光掃描儀就屬于這類掃描儀。
（4）超長測程激光掃描儀：，max掃描距離通常大于 1 公里，并且需要配備準確的導航定位系統，其可用于大范圍地形的掃描測量。 例如：瑞士Leica 公司出品的 ScanStation P50 三維激光掃描儀就屬于這類掃描儀。
三維激光掃描技術應用領域：
最近幾年，三維激光掃描技術不斷發展并日漸成熟， 目前三維掃描設備也逐漸商業化，三維激光掃描儀的巨大優勢就在于可以快速掃描被測物體， 不需反射棱鏡即可直接獲得高精度的掃描點云數據。 這樣一來可以高效地對真實世界進行三維建模和虛擬重現。 因此，其已經成為當前研究的熱點之一， 并在文物數字化保護、土木工程、工業測量、自然災害調查、數字城市地形可視化、城鄉規劃等領域有廣泛的應用。
（1）測繪工程領域 ：大壩和電站基礎地形測量、公路測繪，鐵路測繪，河道測繪，橋梁、建筑物地基等測繪、隧道的檢測及變形監測、大壩的變形監測、隧道地下工程結構、測量礦山及體積計算。
（2）結構測量方面：橋梁改擴建工程、橋梁結構測量、結構檢測、監測、幾何尺寸測量、空間位置沖突測量、空間面積、體積測量、三維高保真建模、海上平臺、測量造船廠、電廠、化工廠等大型工業企業內部設備的測量；管道、線路測量、各類機械制造安裝。
（3）建筑、古跡測量方面：建筑物內部及外觀的測量保真、古跡（古建筑、雕像等）的保護測量、文物修復，古建筑測量、資料保存等古跡保護， 遺址測繪，贗品成像，現場虛擬模型，現場保護性影像記錄。
（4）緊急服務業：反恐怖主義，陸地偵察和攻擊測繪，監視，移動偵察，災害估計，交通事故正射圖，犯罪現場正射圖，森林火災監控，滑坡泥石流預警，災害預警和現場監測，核泄露監測。
（5）娛樂業：用于電影產品的設計，為電影演員和場景進行的設計， 3D 游戲的開發，虛擬博物館，虛擬旅游指導，人工成像，場景虛擬，現場虛擬。
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