激光雷達(dá)（激光探測及測距）主要用激光器作為發(fā)射光源，采用光電探測技術(shù)手段的主動遙感設(shè)備，是一項(xiàng)光學(xué)遙感技術(shù)。主要用于機(jī)載激光制圖應(yīng)用程序中，正日益成為替代傳統(tǒng)測量技術(shù)（如攝影測量）的具有成本效益的新技術(shù)。

激光雷達(dá)由發(fā)射系統(tǒng)、接收系統(tǒng) 、信息處理等部分組成。它利用激光對地球表面進(jìn)行密集采樣，以產(chǎn)生高精度的 x,y,z 測量值。能生成可通過 ArcGIS 進(jìn)行管理、顯示、分析以及共享的離散多點(diǎn)云數(shù)據(jù)集。

完成激光雷達(dá)數(shù)據(jù)采集測量之后，將通過分析激光的時(shí)間范圍、激光的掃描角度、GPS 位置和 INS 信息將點(diǎn)數(shù)據(jù)后處理成高度精確的地理配準(zhǔn) x,y,z 坐標(biāo)。

從激光雷達(dá)系統(tǒng)發(fā)射的激光脈沖會從地表面和地表上的物體反射：植被、建筑物以及橋梁等等。發(fā)射出的一個(gè)激光脈沖可能會以一個(gè)或多個(gè)回波的形式返回到激光雷達(dá)傳感器。任何發(fā)射出的激光脈沖在向地面?zhèn)鞑r(shí)，如果遇到多個(gè)反射表面則會被分割成與反射表面一樣多的回波。

最先返回的激光脈沖是最重要的回波，它將與地表最高的要素相關(guān)聯(lián)，比如樹頂或建筑物頂部。第一個(gè)回波也可能表示地面，在這種情況下激光雷達(dá)系統(tǒng)只會檢測到一個(gè)回波。

多個(gè)回波可以檢測在向外發(fā)射的激光脈沖的激光腳點(diǎn)內(nèi)的多個(gè)對象的高程。中間的回波通常對應(yīng)于植被結(jié)構(gòu)，而最后的回波對應(yīng)于裸露地表 terrain 模型。

最后的回波并非始終從地面返回。比如，考慮這樣一種情況，一個(gè)脈沖在向地面發(fā)射的過程時(shí)撞到粗壯的樹枝，根本沒有達(dá)到地面。在這種情況下，最后的回波不是從地面返回，而是從反射了整個(gè)激光脈沖的樹枝返回。

經(jīng)過后處理，從空間上進(jìn)行過組織的激光雷達(dá)數(shù)據(jù)被稱為點(diǎn)云數(shù)據(jù)。初始點(diǎn)云是 3D 高程點(diǎn)的大集合，其包括 x 值、y 值、z 值以及 GPS 時(shí)間戳等其他屬性。在初始激光雷達(dá)點(diǎn)云經(jīng)過后處理后，可對激光遇到的特定表面要素進(jìn)行分類。地面、建筑物、森林冠層、高速公路以及任何激光束在測量過程中遇到的物體構(gòu)成了激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)。