海洋工程建设活动需要海洋测绘提供基础资料,为了更好地反映水下构筑物的现状,对水下目标的精细化探测提出了新要求,同时也对数据的处理提出了更高的要求。在水下目标探测方式中,基于获取点云数据的三维扫描声呐技术相较于传统的水下测量方法更具优势,效率高、方法可靠、成果质量优秀。通过获取数量庞大的点云数据并处理,可精确地展示被测物体的细部特征,对后期的研究分析更有帮助性。但同时由于其数据量大、测站多,也会使得数据处理过程变得复杂。如何更有效地提升探测技术,并提高三维点云数据处理的精度,从而获取更准确的水下目标物形态结构,使得水下三维扫描技术更好地应用于海洋工程建设,已成为了一个重要的问题。本文针对这一问题进行了如下深入学习研究:(1)对多波束测深系统、三维实时成像声呐系统和三维扫描声呐系统的原理、工作流程以及进行水下精细化探测的方法进行了讨论。(2)以三维扫描声呐采集的数据为基础,对其获取的点云数据进行了分部处理的去噪方式,将噪声分为大尺度和小尺度噪声两类。先采用统计滤波、布料模拟滤波并结合半径滤波将大尺度噪声去除,再利用快速双边滤波对小尺度噪声进行平滑处理的方法进行去噪,并在工程中得到了应用;(3)采用人工交互的方式先对点云数据进行粗拼接,再以ICP算法对数据进行精细拼接,实现了不同坐标系间的转换。采取的方法有效解决了数据点光滑去噪的问题,又能保持点云数据的典型几何特征,为后续分析提供高精度、高效率的点云数据。分别在海河口水文基地和芜湖长江公铁大桥的工程现场得到了验证。结果表明,点云处理后的精度基本达到水下精细化探测的预期目标。