地面激光雷达是一种集成了多种高新技术的新型测绘手段，采用非接触式高速激光测量方式，以点云的形式获取地形及复杂物体三维表面的阵列式几何图形数据。系统主要包括激光测距系统和激光扫描系统，同时也集成CCD数字摄影和仪器内部校正等系统。其工作原理是:扫描仪对目标发射激光，根据激光发射和接收的时间差，计算出相应被测点与扫描仪的距离，再根据水平向和垂直向的步进角距值，即可实时计算出被测点的三维坐标，并将其送入存储设备予以记录储存，经过相应软件的简单处理，即可提供被测对象的三维几何模型。主要步骤为:

(1)采用激光测距方式逐点获得仪器中心至目标的斜距。

(2)仪器自动读取每一点的水平角和垂直角。

(3)求得每一个目标的三维坐标。

(4)利用激光发反射强度获得每一个目标的反射率。

(5)利用内嵌CCD视频头，得到每一个目标的光谱值(RGB)。

地面激光雷达的测量原理如图4-4-1所示。

图4-4-1地面激光雷达的测量原理