1.既存の従来方式に存在する問題

従来の大スケール地形測量・製図は主に衛星リアルタイム動差分測位（GNSS、RTK）、全局儀などの地上技術を用いて行われている。

（1）これらの技術方法は被測定対象特徴点（破砕部点）に観測目標（流動ステーションやプリズムなど）を立て、点ごとに単独で観測する必要があり、得られる情報は限られており、測定区の実際の地形を細かく表現するには不十分である、

（2）測定したデータの最終出力はすべて二次元結果（cad図形）であり、データの全面的な特徴を直観的に表現できない、

（3）外業データの取得時間が長く、作業強度が大きく、工期が保証されにくく、データの更新が遅いため、ビッグデータ時代の地理情報の更新速度要求を満たすことがますます困難になっている、

（4）特定の特殊、危険な環境下でデータ収集技術者と設備の安全を保証することは困難である。

2.三次元レーザー走査技術の利点

三次元レーザー走査技術を用いた地形マッピングは伝統的な地上マッピング技術に対する重大な変革である。

（1）三次元レーザー走査技術はRTK技術（或いは全局儀技術）を結合し、スキャナ測定サイトと後視配向点座標を測定した後、360°範囲内の可視面域空間点雲データと映像を獲得し、視線の届かない場所に再びステーション走査を行い、測定エリア全体に重複して穴がないようにした。

（2）三次元レーザースキャナーの走査半径は計器と目標媒体の違いによって区別があり、現在は一般的に1.5-1200 mである。地形が複雑で、不明な危険点が分布する領域で、三次元レーザー走査技術を用いて大スケール地形測量を行い、科学的に最適化する選択である。

（3）内部データの接合、ノイズ除去、フィルタリングとモデリングを経て、等高線を生成し、地物記号を描画するなどの後処理過程を経て、地形図の成果を完成する。

（4）三次元レーザー走査技術は伝統的な点ごとの単独測定を突破し、面域走査データの収集を実現した。高速レーザー走査測定により、測定対象表面の三次元座標データを迅速に取得でき、収集速度が速く、取得データが豊富であるなどの特徴があり、測定距離が長く、データが正確で、大地の水平面の精度に制約されない。

（5）三次元レーザ走査技術により測定されたデータは、ターゲットの空間位置情報だけでなく、ターゲットの反射強度情報と色階調情報を記録し、全体的によりリアルに表示される。

3.作業フロー

（1）外業データ収集

まず測定エリア周辺の環境を踏査し、スキャナーと標的の位置を決定する。一各走査局が最終的に取得したデータが完全な測定領域を代表できることを保証する、第二に、元のデータ量を減らすために、できるだけ少ない測局を選択しなければならない。スキャンするには、後期のデータ処理、地形図の編集変更を容易にするために、測定エリアの地物や特殊な地形を写真に撮る必要があります。

各測所のスキャンが終わった後、N個のターゲットに対して精密スキャンを行わなければならない。スキャン中に制御ターゲット領域内の点を選択することにより、各ターゲットの中心点を抽出する。同時に、無反射全局計またはRTKを用いて、後続の多局データのアラインメントに使用するために、ターゲット中心の現地座標系下の3次元座標を正確に測定する必要がある。ターゲットの分布は比較的に良い測定所全体の座標調整精度を得ることを基準としなければならず、できるだけ細長い形状に配置することを避けなければならない。例えば、3つの測定所を配置する時に近似正三角形に配置するのが良い、また、ターゲットのスキャナーからの距離も適度でなければならず、近すぎると大きな座標変換誤差をもたらし、遠すぎるとターゲットの中心位置の識別精度を低下させる。

（2）点群データの配置

スキャンごとに測定領域の局所的なデータしか得られないため、測定領域の完全な3次元データを得るためには、異なる位置から複数回スキャンする必要があり、スキャンごとに得られたデータは現在の測定所を原点として定義された1つの局所座標系にある。そのため、隣接する走査点群図に3つ以上の同名制御ターゲットがあり、同名制御ターゲットを通じて走査点群データを同一座標系下に統一するために、走査領域にいくつかの制御ターゲットを設置する必要がある。

（3）地物の抽出と描画

地物特徴点の抽出は、住宅の角点、電柱の中心点など、アラインメントされた点群データの中で手動で抽出されたものである。HD SCENEソフトウェアのような地上3次元レーザースキャンの後処理ソフトウェアを用いて抽出することができ、点群ビューで地物特徴点を手動で抽出し、一定のフォーマットでテキストファイルに出力することができる。

（4）地形データ取得（ノイズ除去）

3次元レーザー走査技術は測定領域全体の空間情報の走査であるため、地表のすべての情報が含まれている。地形表面の樹木の植生や地物の存在は等高線の自動生成に影響を与えるため、等高線を生成する前に非地形部分の点雲データを除去する必要があり、この部分には現在*自動化の除去を行うソフトウェアはありません。

（5）等高線生成（抽気処理）

地面の3次元レーザー走査時には一般的に走査密度が大きく、地形測量に対してそのポイントが密すぎ、分布が不均一である。スキャンポイントを直接利用してTIN追跡等値線を構築すると、詳細情報が多すぎて等高線が乱れてしまいます。そのため、一般的には非地形要素を除去した点雲データを地形測量に要求される密度に基づいて希釈する。その後、データを大スケールデジタル測量ソフトウェアに導入し、等高線を自動的に生成します。

（6）地形図の編集

地物図形と等高線図形を重ねて、編集すると同時に、地物部分のデータを切除したために生成された等高線の局所的な欠落、ねじれ、滑らかではないなど、その場合は写真と点雲データを照合し、手動で修正する必要がある。後に標高注記を加え、図視図例の輪郭を生成し、局所的な修飾を行う。