与地质、地形测量、房产测绘等基础建设行业有关的客户常常需要对同一对象，比如开掘过程中的矿山、道路边坡、隧道上表面、道路表面、建筑物立面等在不同时期进行观测，以监测矿藏的挖掘情况、边坡的松动和坡体滑落、隧道上表面的稳定性、建筑的变形等。激光扫描技术，不受天气条件影响，可实现全天候作业。此外，还具有观测速度快、效率高、可实现全自动化监测的优点。

对地形的监测实质既是对于无植被噪声的同一地形表面的监测。监测主要包括竖向位移监测和水平位移监测。其中水平位移监测又分为横向位移（垂直于地形表面）和纵向位移（平行于地形表面）。激光扫描技术可以完全满足和支持地形变形监测测量的各类需求。扫描时，需要将测站点的位置固定，对同一区域进行扫描，这样，每次测量到的数据不会因测站位置未固定而发生偏移，通过扫描操作，即可取得地形表面点的坐标集合。实现这一过程的原理如下：

三维激光扫描系统由三维激光扫描仪和配套软件组成。仪器内部有一个激光器，两个旋转轴异面正交的反光镜。反光镜由步进电机带动旋转，而激光器发射的窄束激光脉冲在反光镜作用下，沿纵向和横向依次扫过被测区域。激光脉冲被物体漫反射后，一部分能量被三维激光扫描仪接收。测量每个激光脉冲从发出到返回仪器所经过的时间，可以计算出仪器和物体间的距离 S，同时，测量每个激光脉冲与仪器固有坐标系 X 轴的 夹角 α，XOY 面的夹角 θ。可以由公式算出被测物体表面点的三维坐标。根据扫描点的激光反射强度,给反射点匹配颜色。扫描点组成密集的点云。用点云后处理软件在点云图内直接完成物体长度、直径等几何量的测量及概念设计。

在实验中，我们对一个地形进行了四次观测。在对四个时期的数据进行比较和分析的过程中，我们看到，每两期数据间进行对比时，数据在x,y,z轴方向上都有偏移，而偏移量以y轴负方向最大。整个检测面的变化情况可以通过直观的方法，比如颜色来区分。