进入21世纪，随着计算机技术、数字化技术的迅猛发展，人类正在向信息化时代过渡。地球空间信息科学研究也进入了一个新的时期，三维空间信息技术便是其中的热点问题之一，获取、分析用以准确描述三维空间信息的空间数据也就成为研究地球空间信息的基础。传统的获取三维数据的方式不仅耗时，而且采样密度低，造成采集到的数据无法对空间对象进行精确完整描述。另外，空间对象及其周围环境纷繁复杂，如何准确、全方位获取相应的空间数据也成为当前空间信息科学研究的主要困难之一。三维激光扫描技术的出现为解决上述问题提供了新的途径。本文在分析前人研究成果的基础上，重点对三维激光扫描点云数据处理中滤波与配准问题进行了相关研究与实验，通过真实数据对滤波和配准的多种方法进行了实验，比较了其各自的优缺点，最后在分析传统ICP配准方法的基础上，采用了一种基于Delaunay三角网的ICP配准方法，并以某矿区大坝为例，将三维激光扫描技术应用于开采沉陷监测，获取了矿区大坝沉陷曲线，并将三维激光扫描监测值与水准监测数据进行了对比，结果验证了三维激光扫描技术应用于矿区沉陷监测的可行性。