中国历史悠久,文物众多。城墙作为悠久历史的传承与见证的代表之一也日益受到重视。古城墙作为保存完好的由砖土构造而成的防御类古建筑,历经世事变迁之后,虽规模依旧雄伟壮丽、气势磅礴但城墙本身正在遭受多种病害侵蚀。地面三维激光扫描技术因为其数据质量高、数据采集方式便捷使得该技术成为如今建筑遗产保护领域的热门手段。本文以北方某地古城墙平面墙体为研究对象,通过现场病害调查并借助地面三维激光扫描技术进行点云数据采集,重点研究了城墙裂缝病害与鼓胀病害的提取方法并对其可视化表达进行拓展,主要研究内容和结论如下:(1)通过结合文献资料与实地调研将古城墙病害分为六类,并对这六类病害进行详细论述原因及目前不同病害的提取测量手段。对北方某地古城墙墙面砖现状进行实地走访调查,对该地城墙病害进行调查并提出保护的合理化建议。病害主要有:不均匀沉降、鼓胀变形、城墙裂缝、城墙风化与剥落、自然生物的破坏以及人为地不合理利用等现存病害。其中以城墙裂缝、鼓胀、砂浆流失病害为主。(2)对三维激光扫描技术的原理进行简单阐述并对影响地面三维激光扫描数据获取精度的影响因素进行分类阐述:分别从仪器本身、目标物及外界环境三个方面进行详细分析,并为城墙外业数据获取实际操作提出建议。(3)重点研究城墙裂缝与城墙鼓胀的病害提取方法,创新使用多种成熟算法,拓展算法使用领域。包含点云聚类、裂缝线提取、点云切片、点云平面拟合等算法,研究了算法中不同阈值设定对提取效率或精度的影响,通过实验成功提取了城墙典型病害,表明该方法的有效性。(4)对典型城墙病害进行实例验证,城墙裂缝可识别;拟合的城墙平面与历史文献资料进行对比,误差相差0.0756°,整体来说平面可信度高,保证了后续鼓胀病害的可靠性。通过对提取的数据进行可视化处理生成热力图、线画图,为实际城墙的安全检测与评估提供更加直观的依据。