Последнее время наземное лазерное сканирование (НЛС) стало передовой технологией для сбора геодезических данных. Эта технология применяется в основном для быстрого получения трехмерной информации (3D) о различных топографических особенностях промышленных объектов, культурных памятников, мостовых конструкций, лесопосадок, дорог, дорожно-транспортных происшествий. Приведенные примеры являются лишь частью случаев, которые могут быть использованы с помощью лазерной технологии. Наземное лазерное сканирование очень часто называют Light Detection and Ranging or Laser Imaging Detection and Ranging (LiDAR) — лазерные дальномеры, или лазерное детектирование изображений и измерение расстояний. Это определение является основным принципом, лежащим в основе технологии.
На первый взгляд, принципы, лежащие в основе технологии, такие же, как те, на которых основано измерение расстояния с помощью электромагнитных волн. Основных методов здесь также два: импульс (рис.1) и фазы (рис.2).
Функционирование системы сканирования может быть представлены схематично, как на рис.3.
Сосканированные точки определены в системе координат сканирующего устройства (датчика). Поскольку ориентация этой системы координат тесно связана с положением датчика, необходимо, чтобы была предоставлена возможность описания точек в единой системе координат для различных сканированных изображений. Это достигается с помощью общих геодезических методов, в которых учитывается каждое положение сканера и характерных точек сканируемого объекта в заранее выбранной системе координат.
Основными этапами процесса сканирования являются:
- предварительная фокусировка лазерного пятна в направлении локальной системы координат по осям X и Y;
- запись «измеренного» расстояния до определенной точки, интенсивность сигнала и угла сканирования;
- (в локальной системе координат датчика) местоположения каждой сканированной точки, записанной своими координатами: X, Y и Z;
- проектирование и создание точной модели сканируемой поверхности.