机载激光雷达是集激光扫描仪、全球定位系统和惯性导航系统三种技术于一体的空间测量系统,通常也被称为机载激光扫描或机载激光测高。机载激光雷达系统与其他遥感技术相比较具有自动化程度高,受天气影响小,数据生成周期短,精度高的技术特点。论文在中国科学院光电研究院重点创新性项目“机载三维成像激光雷达系统技术研究”的支持下开展进行工作,在完成分析、研究机载LiDAR作业流程和数据处理流程的基础上,提出了针对各环节中与数据质量相关的解决方案,主要的研究成果有以下几个方面:(1)基于对研究领域内相关理论的学习以及作业流程特点,分析了机载激光雷达作业流程各环节中与数据质量相关的技术细节,研究了机载激光雷达误差源,包括激光扫描测距系统误差、各个系统之间的集成误差以及POS系统误差等。(2)针对作业流程中存在的各误差源,提出了相应的解决方案,包括飞行管理软件Navigator的开发、激光雷达测距与测角误差的校准方案、IMU安置角误差的手工检校方案以及数据处理相关注意事项。(3)结合AOE-LiDAR的设备特点开发了Navigator飞行管理软件,除具备航线设计、扫描参数设计、飞行导航、设备控制等功能外,还首次实现了质量实时评估的功能,可以在飞行作业时实时评估数据质量,有助于提高工程效率。(4)通过日照飞行实验,不仅检验了AOE-LiDAR的性能,而且通过对飞行数据、点云数据的分析也验证了质量控制方案的有效性和实用性。