三维激光扫描技术是一种能够快速、高效采集物体对象表观信息的技术，已被广泛应用于地形测绘、文物保护、矿业工程等领域，目前正被逐步应用于桥梁工程。尽管三维激光扫描技术硬件发展已经相当成熟，但点云自动化处理的理论和方法仍处于探索阶段，许多问题有待解决。点云数据的分割、特征提取、偏差检测和逆向创建BIM模型是三维激光扫描技术后处理中的几个关建问题。本文以桥梁结构点云自动化分割为出发点，在对比分析几种点云分割算法的基础上，结合桥梁点云数据结构特点提出了一种基于点云投影的滤波自动化分割算法，并深入探索和研究了点云和BIM的融合应用。主要研究内容如下：
　　(1)系统介绍了点云数据格式及其结构组成，分析并总结了几种点云格式的特点，以及点云分割的定义和不同场景下的应用，为后续算法的研究提供基本的理论支撑。
　　(2)针对平面模型分割算法、形态学地物分割算法、区域生长分割算法进行了实际点云的分割处理，依据分割效果分析总结了三种算法的分割优势及现存问题。并对点云在地面平整度检测、拱肋灌浆变形检测、直接导入式逆向建模和依据特征数据逆向建模的实际项目应用进行了分析，归纳总结了点云在现阶段项目应用上所存在的问题。
　　(3)在前期研究工作的基础上，提出了一种基于点云投影的滤波自动化分割算法。整个分割过程主要分为三部分，依次是桥梁整体点云分割、非平面地面点云分割、桥梁结构单元点云分割。此外，在结构单元点云的特征提取中提出了轮廓分割，进一步改善了点云分割的细化程度。该算法融合了邻域查询和区间密度思想，有效地提高了桥梁结构点云分割的处理效率和准确性。并以理论实验为基础，实际项目做校验的方法，对算法的点云分割效果进行了验证。分割之后的桥梁及其地面点云将是后续项目应用的数据基础。
　　(4)对前期分割之后的桥梁点云数据展开了项目应用研究，主要包括检测高海拔地区桥墩柱体点云的垂直度，逆向创建桥梁真实BIM模型。在点云偏差检测应用中引入总体最小二乘法自动化拟合柱体中心线，提高了拟合的精度。在逆向建模应用中利用可视化编程软件Dynamo进行特征数据处理与逆向BIM模型创建，并实现了基于桥梁逆向BIM模型的深化设计等工作。点云的自动化分割和应用结果表明，该分割算法不仅能够正确的分割该类型的桥梁点云，而且分割后点云数据可用于逆向创建桥梁真实BIM模型，从而实现点云到BIM的转变。