three-dimensional laser scanning

定義：使用運(yùn)動的激光掃描儀或者采用多個布放于不同位置多角度測量的激光掃描儀，對被測物的三維形貌進(jìn)行測量的一種掃描技術(shù)。

學(xué)科：光學(xué)_影像技術(shù)

相關(guān)名詞：激光測距 空間信息 數(shù)字地形模型 數(shù)字表面模型

2024年6月25日，北京，工作人員在2024空間智能軟件技術(shù)大會上展示一款可穿戴的移動激光掃描設(shè)備，通過激光雷達(dá)傳感器，360度全面捕捉3D數(shù)據(jù)。圖片來源：視覺中國

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三維激光掃描是一種新型的測量技術(shù)，它利用激光測距的原理，通過發(fā)射激光束并接收從物體表面反射回來的光信號來獲取空間信息，并快速復(fù)建出被測目標(biāo)的三維模型及線、面、體等各種圖件數(shù)據(jù)。這種技術(shù)具有高精度、高效率、無接觸等特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)從傳統(tǒng)的單點(diǎn)測量到線測量或面測量的飛躍，為測繪技術(shù)帶來了革命性的進(jìn)步。

目前三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用廣泛，主要應(yīng)用領(lǐng)域有：

1.測繪。三維激光掃描技術(shù)被用于地形測量、城市道路橋梁建設(shè)建模、礦山測量，它可以快速獲取大范圍、高精度的地形數(shù)據(jù)，為數(shù)字地形模型（DTM）和數(shù)字表面模型（DSM）的制作提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持。

2.工業(yè)制造。該技術(shù)被廣泛應(yīng)用于質(zhì)量控制、逆向工程、零件匹配和產(chǎn)品設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)。例如，在汽車、航空航天等高精密制造領(lǐng)域，三維激光掃描儀能夠快速捕捉復(fù)雜幾何形狀，精度可達(dá)0.1毫米以內(nèi)，大大提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

3.建筑。三維激光掃描技術(shù)可用于建筑測量、結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測等工作。它能夠快速、精確地獲取建筑物的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，為建筑設(shè)計(jì)、施工和管理提供可靠依據(jù)。

4.文物保護(hù)與考古。三維激光掃描技術(shù)能夠全面展示文物的外觀和細(xì)節(jié)，為文物的數(shù)字化存檔、考古發(fā)掘現(xiàn)場記錄、修復(fù)與重建等提供重要支持。

5虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）。三維激光掃描技術(shù)為VR/AR內(nèi)容創(chuàng)作提供了高精度的3D模型，使得虛擬場景更加真實(shí)。

6自然資源監(jiān)測、災(zāi)害評估與應(yīng)急響應(yīng)、環(huán)境保護(hù)等。如評估植被覆蓋率、樹木高度和健康狀況；河流、湖泊等水體的三維建模，評估水質(zhì)和流量、洪水風(fēng)險等；發(fā)生地震、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害時，快速獲取災(zāi)區(qū)現(xiàn)狀，輔助救援和重建工作。

三維激光掃描技術(shù)還可以應(yīng)用于電力管理、交通規(guī)劃、醫(yī)療領(lǐng)域等多個領(lǐng)域，為這些行業(yè)的測量、監(jiān)測和設(shè)計(jì)等工作提供高效、精確的解決方案。

三維激光掃描儀有多種類型，包括地面式、車載式、無人機(jī)載式等，可以根據(jù)不同的應(yīng)用場景選擇合適的設(shè)備。三維激光掃描技術(shù)在各個行業(yè)中發(fā)揮著越來越重要的作用，隨著技術(shù)的發(fā)展，相信它的應(yīng)用領(lǐng)域會更加廣泛。

（延伸閱讀作者：中國測繪科學(xué)研究院副編審 鄧國臣）

責(zé)任編輯：張鵬輝