机载激光扫描(LIDAR)，是一种主动式对地观测系统，是20世纪90年代初首先由西方国家发展起来并投入商业化应用的一门新兴测量技术。它集成激光测距技术、计算机技术、惯性测量单元(IMU)、差分定位技术(DGPS)于一体，该技术在三维空间信息的实时获取方面实现了重大突破，为获取高时空分辨率地球空间信息提供了全新的技术手段。LIDAR技术具有自动化程度高、受天气影响小、数据生产周期短、精度高的特点。机载激光扫描传感器发射的激光脉冲能部分地穿透树林遮挡，直接获取高精度三维地表地形数据，具有传统摄影测量和地面常规测量技术无法比拟的优越性，引起了测绘界的广泛关注。LIDAR技术在地形测绘、环境监测、三维城市建模等诸多领域具有广阔的应用前景，有可能为测绘领域带来一场新的技术革命。 数字高程模型(DEM)，是针对地球表面实际地形地貌数字建模的结果，是数字测图的重要产品之一。DEM自20世纪50年代开始被采用以来，受到了极大的关注，在测绘、地质、景观建筑、农业、规划、军事工程、飞行器与战场仿真等诸多领域得到了广泛应用。DEM由平面位置和高程数据两种信息组成，其获取的主要方式包括直接在野外利用GPS、全站仪等仪器进行测量，或者间接从航空影像、遥感图像及已有地形图上采集。传统的数据获取方式由于受到诸多因素的限制，难以在生产效率上有更大提高。LIDAR技术由于其高效性和高自动化程度，已经被广泛应用于地形数据的获取。本文主要研究基于LIDAR数据的DEM三维重建。在DEM三维重建的过程中，综合考虑了各种地形特征和LIDAR数据自身的特点，包括建筑物的多样性、复杂性，植被的密集性，自然地形的坡度以及LIDAR数据的噪声等。 本文介绍了机载激光扫描系统国内外的发展现状以及目前研究的热点和难点问题，探讨了LIDAR系统的组成、工作原理和应用领域；全面系统地研究了LIDAR数据处理和DEM三维重建的原理和方法，详细分析了由LIDAR数据重建DEM的难点，提出一套完整的基于LIDAR数据进行DEM三维重建的方法流程：首先利用多重回波的假NDVI值滤除植被点，在剔除LIDAR点云中的噪声后，结合局部多项式最小二乘拟合法剔除地物点，然后进行基于坡度的形态学滤波，最后运用距离倒数平方加权法内插重建DEM。实践证明该方法是完全正确和可行的。在此基础上，本文采用OpenGL技术，在Visual C++环境下实现了基于LIDAR数据的DEM三维重建，并初步完成可视化漫游功能。