地面Lidar测量系统可以进行水平360°，垂直46°～320°的快速扫描，扫描分辨率可高达毫米量级。系统与数码相机及GPS接收机结合应用，给出所测物体的绝对三维位置坐标和高分辨的彩色纹理信息，应用配套的处理软件可以使得用户能够在短时间内对感兴趣的区域，如楼房、桥梁、室内等获取详尽的、高精度的三维立体影像数据，也可提供极为丰富的三维立体空间模型、立体影像等成果，并由此生成具备三维地理坐标的、真彩色的三维模型。系统特点主要表现为：

图2-5　扫描定向原理示意图

（1）快速性：激光扫描测量能够快速获取大面积目标空间信息。应用激光扫描技术进行目标空间数据采集，可以及时地测定实体表面立体信息，应用于自动监控行业。

（2）非接触性：地面三维激光扫描系统采用完全非接触的方式对目标进行扫描测量，获取实体的矢量化三维坐标数据，从目标实体到三维点云数据一次完成，做到真正的快速原形重构。可以解决危险领域的测量、柔性目标的测量、需要保护对象的测量以及人员不可到达位置的测量等工作。

（3）激光的穿透性：激光的穿透特性使得地面三维激光扫描系统获取的采样点能描述目标表面的不同层面的几何信息。

（4）实时、动态、主动性：地面Lidar测量系统为主动式扫描系统，通过探测自身发射的激光脉冲回射信号来描述目标信息，使得系统扫描测量不受时间和空间的约束。系统发射的激光束是准平行光，避免了常规光学照相测量中固有的光学变形误差，拓宽了纵深信息的立体采集。这对实景及实体的空间形态及结构属性描述更加完整，采集的三维数据更加具有实效性和准确性。

（5）高密度、高精度特性：激光扫描仪能够以高密度、高精度的方式获取目标表面特征。在精密的传感工艺支持下，对目标实体的立体结构及表面结构的三维集群数据作自动立体采集。采集的点云由点的位置坐标数据构成，减少了传统手段中人工计算或推导所带来的不确定性。利用庞大的点阵和一定密度的格网来描述实体信息，采样点的点距间隔可以选择设置，获取的点云具有较均匀的分布。

（6）数字化、自动化：系统扫描直接获取数字距离信号，具有全数字特征，易于自动化显示输出，可靠性好。扫描系统数据采集和管理软件通过相应的驱动程序及TCP/IP或平行连线接口控制扫描仪进行数据的采集，处理软件对目标初始点/终点进行选择，具有很好的点云处理、建模处理能力，扫描的三维信息可以通过软件开放的接口格式被其他专业软件所调用，达到与其他软件的兼容性和互操作。

（7）地面三维激光扫描系统具有同步变化视距的激光自动聚焦功能，可以改善实测精度及提高不同测距的散焦效应，有利于对实体原形的逼近。

（8）系统随机外置（或内置）的数码相机可以协助扫描工作进行同步的监测、遥控、选位、拍照、立体编辑等操作，有利于现场目标选择、优化及对复杂空间或不友好环境下的工作。在后期数据处理阶段，图片信息可以对数据进行叠加、修正、调整、编辑、贴图。同时，软件通过平台接口对数码相机提供参数校准、定向和控制数码照片的采集功能。使得系统可在二维或三维环境，以真彩色或色彩编码形式显示点云数据。同步现场操作的摄像校准功能，有利于现场发现问题现场解决，减少后处理工作的不确定性及返工。(www.daowen.com)

（9）地面Lidar测量系统对目标环境及工作环境的依赖性很小，其防辐射、防震动、防潮湿的特性，有利于进行各种场景或野外环境的操作。系统提供的扫描视场以及低、中、高三种分辨率的扫描方式，可在振荡模式下对物体重复扫描，为用户提供不同精度的扫描选择。扫描的次数决定采集全景空间内容的多少及后处理中数据拼接的次数，控制工作量的大小。用户根据需要，控制扫描的次数，进而改善多次拼接点云引起的空间变形及拼接的接缝误差。

（10）新型扫描系统集成了GPS接收机等高精度定位装置，通过软件平台的内部坐标转换，可以把点云数据直接输出为大地坐标系下的坐标，从而方便生产。

现实应用中，曾经有人认为“地面三维激光扫描实际上就是摄影测量”，这种说法是不正确的。虽然地面三维激光扫描系统和近景摄影测量在操作上有许多相似之处，但二者的工作原理是不同的，因此它们在实际应用中也有不少的差别。

①获取的原始数据格式不同。扫描系统获取的数据是由带有三维坐标的点所组成的点云集合，可以直接在点云中进行空间量测；而摄影测量所得到的数据是影像照片，单独的一幅影像照片则无法进行空间量测。

②拼接各测站间数据的方式不同。扫描系统拼接时采用的是坐标匹配方式；而摄影测量则采用相对定向和绝对定向方式。

③测量精度不同。采用激光扫描直接测量得到的点位精度高于摄影测量中的解析点，且精度分布相对均匀。

④对外界环境的要求不同。地面三维激光扫描测量在白天和黑夜都可以进行，光亮度和温度对于扫描没有影响；而摄影测量的要求相对要高一些（如高温会产生影像变形，夜晚无法进行摄影等）。

⑤表面模型建立方式不同。在扫描系统中模型的建立可以直接对点云操作来实现；而在摄影测量中，首先需要选择特定的软件进行相片间的匹配处理，然后才能进行建模，建模的过程明显要比点云操作复杂。

⑥对实体纹理信息的获取方式不同。地面三维激光扫描系统由反射激光脉冲信号的强度来匹配与真实色彩相类似的颜色或从数码影像中获取纹理信息，然后在模型上粘贴定制的纹理信息；而摄影测量则直接利用获取的影像照片获得真实的色彩信息。