與地質(zhì)、地形測量、房產(chǎn)測繪等基礎(chǔ)建設(shè)行業(yè)有關(guān)的客戶常常需要對同一對象，比如開掘過程中的礦山、道路邊坡、隧道上表面、道路表面、建筑物立面等在不同時(shí)期進(jìn)行觀測，以監(jiān)測礦藏的挖掘情況、邊坡的松動和坡體滑落、隧道上表面的穩(wěn)定性、建筑的變形等。激光掃描技術(shù)，不受天氣條件影響，可實(shí)現(xiàn)全天候作業(yè)。此外，還具有觀測速度快、效率高、可實(shí)現(xiàn)全自動化監(jiān)測的優(yōu)點(diǎn)。

對地形的監(jiān)測實(shí)質(zhì)既是對于無植被噪聲的同一地形表面的監(jiān)測。監(jiān)測主要包括豎向位移監(jiān)測和水平位移監(jiān)測。其中水平位移監(jiān)測又分為橫向位移（垂直于地形表面）和縱向位移（平行于地形表面）。激光掃描技術(shù)可以完全滿足和支持地形變形監(jiān)測測量的各類需求。掃描時(shí)，需要將測站點(diǎn)的位置固定，對同一區(qū)域進(jìn)行掃描，這樣，每次測量到的數(shù)據(jù)不會因測站位置未固定而發(fā)生偏移，通過掃描操作，即可取得地形表面點(diǎn)的坐標(biāo)集合。實(shí)現(xiàn)這一過程的原理如下：

三維激光掃描系統(tǒng)由三維激光掃描儀和配套軟件組成。儀器內(nèi)部有一個(gè)激光器，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸異面正交的反光鏡。反光鏡由步進(jìn)電機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)，而激光器發(fā)射的窄束激光脈沖在反光鏡作用下，沿縱向和橫向依次掃過被測區(qū)域。激光脈沖被物體漫反射后，一部分能量被三維激光掃描儀接收。測量每個(gè)激光脈沖從發(fā)出到返回儀器所經(jīng)過的時(shí)間，可以計(jì)算出儀器和物體間的距離 S，同時(shí)，測量每個(gè)激光脈沖與儀器固有坐標(biāo)系 X 軸的 夾角 α，XOY 面的夾角 θ?？梢杂晒剿愠霰粶y物體表面點(diǎn)的三維坐標(biāo)。根據(jù)掃描點(diǎn)的激光反射強(qiáng)度,給反射點(diǎn)匹配顏色。掃描點(diǎn)組成密集的點(diǎn)云。用點(diǎn)云后處理軟件在點(diǎn)云圖內(nèi)直接完成物體長度、直徑等幾何量的測量及概念設(shè)計(jì)。

在實(shí)驗(yàn)中，我們對一個(gè)地形進(jìn)行了四次觀測。在對四個(gè)時(shí)期的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和分析的過程中，我們看到，每兩期數(shù)據(jù)間進(jìn)行對比時(shí)，數(shù)據(jù)在x,y,z軸方向上都有偏移，而偏移量以y軸負(fù)方向最大。整個(gè)檢測面的變化情況可以通過直觀的方法，比如顏色來區(qū)分。