文 献 综 述

一、课题研究背景

地面激光扫描技术是一种先进的全自动高精度立体扫描技术，通过测量空间地物表面点的三维坐标值，得到地物表面的点云信息^【1】，并转化为计算机可以直接处理的三维模型，又称为#8220;实景复制技术#8221;。它通过高速激光扫描测量的方法，能够大面积、高分辨率地快速获取到被测对象表面的三维坐标数据以及回波信号强度信息。可以快速、大量的采集空间点位信息，为快速建立地物的三维影像模型提供了一种全新的技术手段。^【2】是测绘领域在继GPS空间定位系统之后又一项技术革命。

在传统的测绘工作里，所测得的成果数据最终输出的都是二维结果，比如常用的CAD出图。在现在常用的测量仪器里全站仪，GPS比重居多，其测量的数据都是二维形式的，在逐步数字化的今天，地面激光扫描仪的使用越来越广泛，这是因为研究成果的需要三维已经逐渐的代替二维，三维数据的直观性是二维数据所不能表现出的，现在的三维激光扫描仪测量的数据不仅仅包含目标X,Y,Z点的信息，还包括RGB颜色信息，同时还有地物表面在激光波长范围下的反射信息^【3】，即回波信号的强度信息，这样全面的信息所处理出来的成果能给人一种地物在电脑里真实再现的感觉^【4】，是一般测量手段无法做到的。

地面激光扫描技术的应用非常宽广^【5】。在诸多领域如：逆向工程、数据可视化、计算机辅助设计、虚拟现实环境、考古、文物保护、地形勘测、矿山测量、犯罪现场检测、数字城市、城市规划等，均有广泛的应用。^【6】

二、课题研究的目的和意义

激光扫描技术在现代社会各领域的应用极为广泛，在科技发展中的地位日益上升。其主要工作仪器激光扫描仪不但提供地物详细的几何信息（三维坐标），还提供地物表面在激光波长范围（近红外波段）下的反射信息，即回波信号的强度信息。激光脉冲打到相同的物质表面时，其回波信号的强度较为接近， 并且每种物质对激光信号的反射特性不一样。因此激光强度信号可视为地物的一种特征，利用该特征来分辨不同地位信息。在不同距离的反射信号强度的变换研究有助于对于不同地物的辨别有重要作用。^【7】关于不同距离对地物反射强度值的研究对激光扫描技术的发展有重要意义。

三、国内外研究现状