摘要

 : 本文结合多年工作经验，主要阐述了激光雷达技术测绘原理，并就其应用在功臣测

绘中进行了探讨。以供参考

 

　　关键词

 LIDAR 数字高程模型测绘 

　　

 

　　

1 前言 

　　激光雷达技术简称为

 LIDA R ：该技术可以实现空间三维坐标的同少、决速、情确地获

取，并根据实时摄影的数码像片，通过计算机重构来实现大型实体或场景目标的

 3D 数据

模型，再现客观事物的实时的、真实的形态特性，为快速获取空间信息提供了简单有效手段。
 
　　根据载体的不同，

 LIDAR 技术主要分地面三维激光扫描技术和机载激光雷达扫描技

术两大类，顾名思义，地面二维激光扫描系统的空间载体是地面，类似于传统的地面近景
摄影测量。它将激光扫描仪直接与数码相机、

 GPS 相结合，对目标物进行扫描成像，获取激

光反射回波数据和目标表面影像，并在软件支持下构建三维数字模型和纹理的精确贴加，
从而达到目标物快速、有效、精确的三维立体建模。经过改装，地面三维激光扫描系统不但可
以安置在固定设备上，也可以装载在运动的汽车上，进行连续的二维场景和目标形态的空
间数据采集。

 

　　机载激光雷达系统则是一款高速度、高性能、长距离的航空测量设备，该系统！

 11 激光

测高仪、

 GPS 定位装置、 IMU （惯性制导仪）和高分辨率数码照相机组成，实现对目标物

的同步测量。测量数据通过特定方程解算处理，生成高密度的三维激光点石数值，为地形信
息的提取提供精确的数据源。

 

　　

2 激光雷达时测易的原理 

　　与普通光波相比，激光具有方向性好、单色性好、相干性好等特点，不易受大气环境和
太阳光线的影响。使用激光进行距离量测可大大提高了数据采集的可靠性和抗干扰能力。当
来自激光器的激光射到一个物体的表面时，只要不存在力一向反射（包括镜面反射、，总有
一邪分光会反射回去，成为回浪信号．被系统的接收器所接收，当仪器计算出光由激光器
射出到返回到接收器的时间为

 2t 后，那么：激光器到反射物体的距离（ d ）=光速（c） X 

时间

 ( t ) / 2 

　　在

 LIDAR 系统中，结合 GPS 得到的激光器位置坐标信息，工 NS 得到的激光方向信

息，就可以准确地计算出每一个激光点的大地坐标

 X 、 Y 、 Z ，大量的激光点聚集成激光

点云，组成点云图像。这就是机载激光雷达的测高原理。激光束发射的频率可以从每秒几个
脉冲到每秒几万个脉冲，拿频率为每秒一万次脉冲的系统来说，接收器将会在一分钟内记
录六十万个点，数口相当可观。很多

 LADAR 系统还能记录同一脉冲的多次反射，激光束可

能先打在树冠的顶端，其中的一部继续向下打在更多的树叶或枝干上，有些甚至打在地面
上被返回，这样就会有一组多次返回的具有

 X 、 Y 、 Z 坐标的点记录，并分层表示。利用这

个特点，我们可以通过分类和滤波处理，获取地面高程，以及树高及建筑物的高度等信息。
利用机载工

 ADAR 系统进行测高作业，根据不同的航高，其平面精度可以达到。．  15 至

 

lm  ，高程精度可达到 10 cm  至 30 Cm  ，地面分辨率甚至可达到厘米级。可以说，机载

 

LIDAR 系统是为综合航摄影像和空中数据定位而设计的新技术手段，它能为测绘工程、数
字地图和

 GIS 应用快速提供精确的空间坐标信息和三维模型信息。 

　　

3 激光雷达技术在测绘中的应用 

　　

3 . 1 快速获取数字高程模型 

　　

LIDAR 技术最主要的数据产品是高密度、高精度的激光点云数据，该数据直接反映点

位的三维坐标。通过自动或人工交互处理，把人射到植被、房屋、建筑物等非地形目标上的点
云进行分类、滤波或去除，然后构建不规则二角网

 TIN ，就可以快速提取 DEM 。由于激光