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机载激光雷达(Light Detection And Ranging, LiDAR)系统是一种新兴的技术手段，在应用上极大满足了人们对遥感信息源的需求。机载LiDAR结合了定位、定向和激光测距系统进行观测，由于误差的存在导致激光脚点坐标发生偏差，分为随机误差和系统误差。为了得到高精度的数据结果，必须要消除或降低误差。目前应用较为常见的处理手段是航带平差，通过简单的参数模型建立平差模型，利用求解的参数改进航带间差异。本文利用匹配技术实现机载LiDAR系统平差。研究如下：①分析机载LiDAR系统误差来源及其影响。多系统的组合作业，机载LiDAR精度受到多源误差影响，文章通过误差影响公式分析了测距误差、扫描角误差、定位误差、姿态误差等对激光脚点定位的影响规律。并对现有的消除误差的模型进行介绍。②点云匹配技术。本文对三维自由表面匹配的过程做了详细的阐述，并重点介绍了ICP（最邻近迭代法）、LZD（最小高程差法）算法和基于TIN（不规则三角网）的匹配算法。③基于三维表面匹配的机载LiDAR航带平差技术。本文在基于TIN的匹配算法基础上，提出在匹配过程中加入KD-树技术，利用KD-树建立参考平面，采用最小二乘原理解算七参数模型，将参数改正数应用到表面，消除机载LiDAR系统误差对航带重叠区域造成的影响。实验表明，使用此技术可以提高运算效率，获取的机载LiDAR航带平差结果，可以满足一定程度上的精度要求。