一，课题研究背景

随着信息技术的不断发展，三维模拟、实物重构、虚拟现实等理论相继提出，人们对事物的认识从二维空间逐渐转向空间三维立体思维模式。三维激光扫描仪的出现解决了这一实际问题 。三维激光扫描仪具有非接触性，扫描速度快，精度高等优点。三维激光扫描仪基于激光的单色性，方向性，相干性和高亮度等特性，不仅测量速度快，操作简便，也保证了测量的综合精度。其测量原理分为测距、测角、扫描、定向四个方面^[11]。激光扫描仪分为机载型，地面型和手持型。

激光扫描仪能够采集地面目标的三维坐标以及回波信息。与传统的测量方法相比，它能够提供更高精度的数据，因此更具优越性^[5]。而影响激光扫描仪测量精度的主要因素包括外界环境以及仪器自身，譬如气象条件，测量环境，仪器的稳定性和仪器的校准等^[6]。在激光扫描仪测量精度的检验中，基线比较法和六段解析法是比较常用的方法^[7]。

目前激光扫描仪已经得到了广泛应用。在文物保护，工厂设施等方面，不需要特别在乎其测量精度，通过简单的数据处理，即可使测量成果的精度达到厘米级以上^[9]。激光扫描仪总体上是个黑箱系统，其误差的研究方法因仪器而定，并与角度测量以及距离测量有关。

二,课题研究目的与意义 激光扫描仪强度值的大小受各方面因素的影响：入射角，距离，测量环境，仪器参数，大气的影响，目标的散射特性，地物的几何形状，以及人为因素等等。本课题需要研究的方向是角度，即扫描仪工作时激光与被测目标平面形成的角度，即入射角。当这个面与扫描仪呈垂直状态时，形成的点间距自然会最小。如果量测的距离比较近，则越往两侧扫描形成的角度就会越大，点间距也就越大，这样精度就降低了。角度太大了这个点的反射接收不到，测量也就失效了。所以，工作时扫描的角度也不能无限大。了解入射角与地物反射强度值的关系因此十分必要。