1．機載掃描雷射雷達
機載雷射雷達簡稱LIDAR是指在飛機上搭載雷射雷達、數字相機和定位定姿裝置，以獲取具有影像真實感的高精度數字表面模型（DSM）和數字高程模型（DEM）的新型測繪裝備。
LIDAR系統通過掃描裝置，沿航線採集地面點三維數據，通過特定方程解算處理成適當的影像值，生成LIDAR數據影像和地面高程模型DEM。系統可自動調節航帶寬度，使其與航攝寬度精確匹配。在不同的實地條件下，平面精度可以達到0.15 至1米，高程精度可達到10釐米，間隔可達到2-12米。LIDAR是為綜合航攝影像和空中數據定位而設計的，其獨特性在於能快速為數字製圖和GIS應用提供精確的地面模型數據。由於雷射脈衝不易受陰影和太陽角度影響，從而大大提高了數據採集的質量。其高程數據精度不受航高限制，比常規攝影測量更具優越性。LIDAR應用多光束返回採集高程，數據密度可達到常規攝影測量的三倍，可提供理想的數字高程模型DEM，大大提高了正射影像糾正精度。LIDAR數據經過處理，可以直接與其它類型要素或影像數據合併，生產內容更為豐富的各類專題地圖。機載雷射雷達系統與數字航攝儀、機載GPS及慣性導航系統(INS)相結合，使用大容量高速計算機，經過專用軟體處理，可在空中完成地面高程模型DEM及數字正射影像圖DOM的大規模生產，將大大提高航測成圖的作業生產效率，減少生產環節，縮短生產周期，提高成圖精度，提供更為豐富的地理信息。
2．地面雷射掃描雷達（雷射掃描儀）
地面雷射掃描雷達也稱雷射掃描儀，地面雷射掃描雷達按照平臺分為地面、車載、船載和手持等類型。地面雷射雷達(Ground一Based Light Detection and Ranging, Ground-Based LIDAR)小型便捷、精確高效、安全穩定、可操作性強，能在幾分鐘內對所感興趣的區域建立詳盡準確的三維立體影像，能提供準確的定量分析，可廣泛應用於各相關領域，如快速建立局部城市三維模型、古建築測量與文物保護、逆向工程應用、複雜建築物施工、地質研究、建築物形變監測等領域。地面三維雷射掃描是在地面利用雷射掃描裝置自動、系統、快速(準實時) 獲取對象表面的三維坐標的測量技術。它是一種高精度的測量手段,中、長距離的地面雷射掃描儀的單點定位精度在±2 毫米至±25 毫米之間。雷射掃描與傳統的單點測量(如全站儀、GPS 測量) 不同,可以獲取被掃對象表面成千上萬個點的三維坐標，而且可以獲取對象表面的深度影像信息。目前有瑞士Leica，美國的Tremble等公司有商用產品，每臺在150萬元左右，作用距離大多在100米以內。國內已經有很成功的地面雷射掃描儀，當前最大測距為200米，成本是進口的一半，換裝大功率雷射器後可以增大測量距離，根據需要可以達到1000米以上。
三維雷射掃描技術的數據處理
利用三維雷射掃描儀獲取的點雲數據構建實體三維幾何模型時，不同的應用對象、不同點雲數據的特性，三維雷射掃描數據處理的過程和方法也不盡相同。概括地講，整個數據處理過程包括數據採集、數據預處理、幾何模型重建和模型可視化。數據採集是模型重建的前提，數據預處理為模型重建提供可靠精選的點雲數據，降低模型重建的複雜度，提高模型重構的精確度和速度。數據預處理階段涉及的內容有點雲數據的濾波、點雲數據的平滑、點雲數據的縮減、點雲數據的分割、不同站點掃描數據的配準及融合等；模型重建階段涉及的內容有三維模型的重建、模型重建後的平滑、殘缺數據的處理、模型簡化和紋理映射等。實際應用中，應根據三維雷射掃描數據的特點及建模需求，選用相應的數據處理策略和方法。
三維雷射掃描技術的應用探討
隨著三維雷射掃描測量技術、三維建模的研究以及計算機硬體環境的不斷發展，其應用領域日益廣泛，如製造業、文物保護、逆向工程、電腦遊戲業、電影特技等，逐步從科學研究發展到進入了人們日常生活的領域。三維雷射掃描技術的介入促進了應用領域的發展，同時應用領域的大量需求成為其研究的動力，三維雷射掃描測量技術在測繪領域有廣泛的應用。雷射掃描技術與慣性導航系統（INS）、全球定位系統（GPS）、電荷耦合(CCD)等技術相結合，在大範圍數字高程模型的高精度實時獲取、城市三維模型重建、局部區域的地理信息獲取等方面表現出強大的優勢，成為攝影測量與遙感技術的一個重要補充。同時在工程、環境檢測和城市建設等方面均有成功的應用實例，如斷面三維測繪、繪製大比例尺地形圖、災害評估、建立3D城市模型、複雜建築物施工、大型建築的變形監測等。下面簡要介紹一下主要應用：
①立體模型的建立：此項功能是三維雷射掃描技術的強項，主要用於物體立體模型的建立(房屋、橋梁、城堡、廠區設備等)、考古與文物保護、工業設備計測、三維數字地面模型建立、三維城市漫遊建立，滿足未來3D數據採集等方面。
②藉助機載和船載雷射掃描設備可以完成水地和地面地形測量。
③滑坡監測和確定滑坡區域：通過比較兩次或多次掃描數據，從而進行分析和確定滑坡區域和對滑坡區域檢測，達到減災防災和對災害造成範圍的確定。
④逆向工程中的應用，是針對一現有工件樣品或模型，利用手持三維雷射掃描儀準確快速地將輪廓坐標測得，並加以建構曲面，編輯、修改後傳輸到CAD模型系統，再由工路徑送至加工機，製作所需模具或送到快速成型機將樣品模型製作出來。
結束語
三維雷射掃描技術是快速獲取三維空間信息的重要手段之一，特別對於測繪領域來說，伴隨三維雷射技術的不斷完善與發展，以及三維控制信息需求的增加，三維空間技術將和現代經典測量技術相互融合，作為一種新的空間數據採集手段，三維雷射掃描技術將具有廣闊的發展空間，成為一種普遍在測繪領域應用的新技術手段。（作者：徐曉雄 劉松林 李白）