利用地面三维激光扫描系统对实体进行扫描时，扫描仪在水平和垂直两个方向上分别有分散的装置用于测量实体的特定部分。首先调制的激光光束经过电子装置部分发射出来，在遇到以高速率旋转的光学装置（通常为光学棱镜）时，在光学装置的表面光束发生反射并且激光以一个特定的角度θ发射到实体的表面上，并瞬间接收反射回来的信号。扫描仪在完成了一个剖面的测量后，扫描仪的上部就会围绕垂直轴以较小的角度（Δα）进行顺时针或逆时针的旋转来进行下一个剖面测量的初始化。这样重复进行剖面扫描测量，连接多个剖面，构成一幅扫描块。一个完整的实体往往需要从不同的位置进行多次扫描才可获取完整的实体表面信息。为实现不同位置的多个扫描块之间的精确合并，通常要求不同的扫描块（点云）在交接处有小区域的重叠。

扫描过程中，在每个站点上都可以获取大量的点云数据，点云中每个点的位置信息都在扫描坐标系中以极坐标（α，θ，S）的形式来描述，其中S为从物体表面反射点到仪器中心的距离。扫描前，可以在待扫描的区域内布设扫描控制点，由GPS或者全站仪等传统测量的手段获取控制点的大地坐标。这样就可以把扫描获得的扫描仪坐标系下的扫描点云坐标转换为绝对的大地坐标，为各种工程应用提供标准通用的数据。目前新型的地面三维激光扫描系统不仅能够获取实体几何位置信息，还可以附带获取实体表面点的反射强度值i。在不同位置进行扫描时，利用内置或外置的数码相机对扫描实体的影像信息进行采集，为点云后处理提供边缘位置信息和彩色纹理信息。地面激光扫描系统组成示意图见图2-4。(www.daowen.com)

图2-4　地面激光扫描系统组成示意图