由Heinz Rüther教授提出的严重的观察发现包括以下内容： (1) 激光扫描数据的处理过程所用时间高达获得数据所需时间的10倍。(2) 创建没有扫描漏洞表面的模型以及带有有正确的边缘很困难。(3) 用于被扫描表面的摄影质地软件尚未得到完善。(4) 缺少实用的、价格不贵的软件能使考古学家、管理员、或建筑师实际地使用3D模型。（5) 非专业人员倾向于不考虑可靠性和准确性，制造外观唯美的3D电脑模型。尽管Heinz Rüther只是特别地提到地面扫描仪，来自空中激光雷达技术的生产商的观察也很有趣，因此在此我们也包括了他们的答复。这些答复按收到的时间顺序排列在我的邮箱的收件夹中。

非专业人员的倾向

因为答复主要集中在那头四个事项上，我想以关于第五个和最后一个事项的一些看法作为开始：非专业人员面临的倾向。事实上，当不论何时有一项新技术出现时，热情的非专业人员就会发现他们自己被理想的观点所俘获：急忙抓住这项技术，开始实验。据我看来，这远非一种威胁；作为新技术的倡导者和推广者，我们应该欢迎新手。我的经验是：当一些由激情创造出的产品被业余人士或使用者发现缺乏一些东西，或者一些东西是错误的时候，这样的时刻就到来了—人们都认可此时需要一个专家参与，尤其是地理资讯专家。在这一点，我想引用我六年前在这本杂志的栏目中论述的一些想法（GIM 国际2001年7月 Vol. 15(7), 第11页，并收录在我的书中—《地形信息工程》：在一个变化的社会中变化的技术，86页。

质量的知识

在当今，任何拥有一台电脑和GIS包，并且有足够的技能阅读操作手册的人，都能够实际地通过便宜的方式获得大量的地形信息，然而，电脑技术最伟大的优点只是意味着能够或多或少盲目地运行程序步骤吗？地形信息的获取是一个过程，是很多活动中的一个环节。在我们专业存在的所有领域，测量或信息提取过程本身并非已成为中心，中心是作为决定因素的质量保证过程。任何人都有能力做测量和信息提取工作，但是，安排测量和数据处理，在时间和金钱方面用最小的努力避免出错和不准确的发生才是关键。[…] 信息技术工具的虚拟按钮本身不能产生高标准的地形信息[…] 能够得到整个地形信息过程的质量控制的知识是产生值得信赖的地形信息的关键。这三项：工具、技能和知识是任何正确的地形信息收集过程的三个支撑腿，其中，最重要的腿是知识。

Optech Inc

Optech Inc，作为世界领先的激光雷达扫描仪生产商，有着跟Rüther教授一致的观点、观察和结论：认为遗址的激光扫描“很清楚出了问题”。所有新技术进入到一个市场的特点都是建立技术和实践技术，这对使用者和生产商都意味着一个学习过程。使用者必须投入时间学习如何最好地把这个产品应用到他们的工作和生活中；生产商则必须注意用户的反馈以改进提供的技术并最大程度上满足用户的需求。对于介绍所有类型的地理资讯技术来说也是如此：摄影测量、电子测量工具和GPS，对这种昂贵的、需花时间学习的操作软件的担心是有根据的。当用户得到一种新的扫描仪，应该允许他们自由地选择合适的操作软件。一种对扫描仪慎重的重新审查将显示扫描仪生产商顾客至上的理念，例如：Optech Inc交付原始扫描数据，这样用户能够用现存的软件或选择可以满足他们需要的软件来处理这些数据，而不是只使用扫描仪生产商的软件。一些生产商通过用一种封闭的数据格式限制用户，强迫用户走一条事先定好的使用之路。有了适当的培训和正确的后期-处理软件，一个有经验的使用者就能变得更有效率，就能在数据处理上只用花最小的时间。然而，最后的可交付产品的复杂度支配着全部的处理时间。以Optech的经验，一个熟练的使用者处理数据和收集数据所花的时间比率应该是1:1，这是可能的，它取决于最终的可交付产品；其它可交付产品可能要就更长的多的时间。

RIEGL 激光测量系统GmbH

野外考古学家在他们日常工作中面临对文化遗址进行3D 文档记录的需要。不仅是像金字塔或巨石柱群（Stonehenge）这样标志性遗址，大多数考古遗址还埋藏在地下，靠地层挖掘显露出来；一种地面激光扫描仪的功能能够非常适合地对任何挖掘表面进行详细文档纪录、 形成任何考古分层的无形的单元。它们代表了第四维—时间，那就是关于什么的考古的全部。

由RIEGL生产的，集成了最新的激光扫描仪软硬件的Robustness不仅提供了效率和要求的耐用性，而且，跟传统绘图相比，它能够使文档记录过程的速度加快80% ，跟全站仪（total-­stations）的使用相比加快40% 。目前有几款设计非常好的软件可以帮助考古学家开展工作，例如：

-   RiSCAN PRO (www.riegl.com) 允许使用者把激光扫描数据和测到的照片数据结合起来。 三角测量网和高分辨率的结构在几分钟就能被计算出来。

-   PHIDIAS (www.phocad.de), 一种以CAD为基础的应用软件，使用3D整体绘图技术。能使用原始点-云和原始照片立刻绘制多线条和表面模型的3D-CAD物体。

-   aSPECT3D (www.arctron.com)尤其能满足修复师、保护者、考古学家和挖掘技术人员的需求。这种特殊研发的软件可以简化地处理在建筑、艺术遗产和考古上经常遇到的无形的3D表面和不规则结构问题。3D模型能够快速地被构成、归类、分离到它们的组成成份中，做好准备进行科学分析和损坏制图。

3D激光扫描仪技术仍然在发展之中，但是，在考古野外作业的高端，它的应用将成为常识，这个过程比Rüther教授重要的声明中所相信的时间来得快得多。 l

Leica 地形系统

Heinz Rüther 教授提到了应用于遗址的点-云（point-cloud）和相关软件的两个缺点。一个是关于创立完全成熟的、严密的、照片真实的3D模型需花过长的时间；另一个是缺点是 “缺少实用的、价格便宜的、软件使考古学家、遗址保护人或建筑师能够实际地使用这种成生的 3D模型”。这里一个关键的前提是：把激光扫描信息仅仅实际上地运用在遗址应用上，是以“严密的、结构绘制的3D模型”为条件。在Leica Geosystems的经验的基础上，我相信这是绘制一幅不完整的图像。当这样的模型是有用的、可交付产品之一，并为这样的专业人员所采用时，它们不是唯一的一个。在许多例子中，简单的距离或坐标测量，2D和轮廓绘图，和简单地基于原始点-云数据的、不精确的3D模型也能给这样的专业人员提供价值巨大的信息。为了满足这些需求，如今办公室的处理数据时间经常远远少于10X cited，并且数量级在某些例子中更少。除此之外，Leica Geosystems的新的Leica TruView软件提供在网上免费浏览、测量和标记或注释图片覆盖的扫描数据集。当这样的光覆盖扫描数据集构建不了一个正式的、结构绘图的3D模型，这个实用的点-云软件就能以所有价格中的最佳价格—免费的方式为这些专业人士提供高价值的帮助。

3rdTech Inc

Rüther教授说“遗址激光扫描仍然在发展的早期阶段”，我同意这点，但是它现在并非处于像过去那样的早期。他已经强调了“技术缺点”。这里也有一些技术优势。在3D激光扫描的早期，扫描仪很昂贵、很重、速度慢、并且提供不了颜色。它的软件很昂贵，也很难使用，即使对工程师来说也是如此。现在，有了更小、更快、价格便宜的3D 扫描仪，好些款提供彩色扫描，并且最重要的是：软件的发展非常显著。3rdTech 作为一个致力于创立有用的、真实世界的、图片真实的3D电脑图像模型公司，我们的DeltaSphere 扫描仪捕捉高分辨率的数字照片和3D类数据。SceneVision-3D软件使它快速、容易地从多次扫描中生成一个3D模型。有一种方便用户的、用于彩色排列的工具能用高分辨率的色彩生成非凡的真实模型。SceneVision-3D 软件在不牺牲“可靠性或准确性”的前提下，能生成“外观唯美的3D电脑模型”。除此之外，SceneVision-3D不是为工程师或测量员设计的，而是主要为其它领域的专家设计的，例如：辩析学或考古学。产品研发是由我们的客户推动的。DeltaSphere 开始只具有有限的软件功能。这项技术的使用者—我们的客户，对我们所提供的功能提出了批评，并且要求具有新的功能，于是我们全力为解决他们更多的问题提供新的方案。我们确实很高兴拥有Rüther教授作为我们产品的早期使用者，因此我们能把他的需求加入到我们的研发计划中。

Visual Learning Systems Inc

在收集和处理激光扫描数据方面，已很明显没有改进的空间，但是，由于不合格和罗列的短处使长处正变得更短。Aerial激光雷达（ Lidar） 系统在很难到达的、和敌对的区域提取地形信息非常有帮助。更令人印象深刻的是：Lidar数据在它显露完整和高精确（垂直±15 are ）的海拔信息方面是独一无二的，它提供自动的3D-性质提取能力。LIDAR Analyst 软件提供这样的能力：快速、准确从空中自动收集建筑、树木和光秃的土地的属性3DLidar数据， 2005年，在和在美国海军ERDC-TEC和ALES协会的科学家的合作中得到了验证。LIDAR Analyst的自动化运算在9分钟内以97%的准确率定位了1万1千栋建筑，并在6分钟内查明了10万棵树。LIDAR Analyst是一个经过检验的解决方案，在国家地理空间和情报局已广泛应用于特点提取、制模、和复杂仿真。更多关于这款软件的信息可以在 www.lidaranalyst.com.找到，另外也可以从VLS得到Feature Analyst 和 Urban Analyst。

TopoSys GmbH

TopoSys 作为激光雷达（Lidar） 感应器系统和软件生产商和著名的高级激光雷达（Lidar） 服务提供商，致力于精确正视图模型和正射影像图像。在十多年中，我们每年服务数十个客户。在这个经验的基础上，我们想对Rüther教授的一些声明发表我们的意见。长久的处理时间、扫描漏洞和不正确的边缘不是激光扫描的缺点，；它们是服务提供商和它所使用的技术的缺点。在市场内外和目前的选择中，有一些低价格、低质量的服务提供商，在目标用户这边由于总是选择最便宜的提供商，正推动一个低质量的潮流。一个装备优良、经验丰富（高薪酬）的服务提供商只需要非常少的处理时间并且将给他的客户提供没有错误的数据。例如：在TopoSys，使用我们的处理软件TopPIT，我们有1:0.75 到 1:3的平均处理率，包括激光数据和4光谱通道正射影图像的全自动处理。因为用我们集成的激光和照相机传感系统Falcon或Harrier，我们得到二者并联的原始数据，所以这些图像完美地匹配激光数据。我们不断地遇到第一次使用激光数据的新的目标用户。为了避免像Rüther先生强调的误解，我们看到有强烈必要在项目伙伴和激光雷达(Lidar)供应方面持续的咨询服务需求之间的紧密的合作，来“教育”没有经验的目标用户怎样理解并正确地使用提供给他的数据。在结论中，我想指出：从我们操作的感应器系统以及我们使用的软件得出的经验中，表明我们和我们的客户已经在遗址绘图方面取得了巨大的成就。

I-SiTE 3D Laser Imaging

Heinz Rüther教授提出了一些关于运用激光扫描方面的合理的关注。由于地方有限，我试图阐述的只是这些：首先，处理数据时间长达获得数据所需时间的10倍，表明这个时间一般来说太长了，这点我同意，但是，把这个缺点专门归咎于这个后期处理软件就会错过解决这个问题的机会。激光扫描技术的使用者经常有这种心态：一旦一个听他们支配的扫描系统从一些装置和一些已经被拍下来的附图制造出了点-云数据，其它的就都留给这个“后期处理软件”。这些困难部分：点-云的对准、环境表面无孔的、忠实的制模、和在几何图上绘制质地逼真的图片，在当获得数据的硬件被设计成帮助时，这些困难几乎神奇地发生了。我们已经4400系列激光扫描仪和集成紧密的Studio软件在广阔的领域的景象绘图中展示这个问题。测量位置性能被装入这个仪器中（测量调整、后视望远镜和水平校正）确保多点-云无缝组合。接受更多来自硬件的而不是来自点的几何图的信息的软件算法在表面重建上工作得非常出色。一个被装入的、校准的照相机和在40Mpixel上的扫描仪同步捕捉图像，确保完全避免在软件中校准程序的冗长或用手操作变形。

我在此并不宣称我们已经完善了这个解决方案，但是，我们热情地相信的这个方案—智能合成用来捕捉景观的硬件和用来产出结果的软件。我们已经显示出这个方案极大地减轻了这个令人关注的特殊领域的问题。

结束语：

激光扫描是一种通用数据获取技术。范围广阔、不同类型的物体也许能被一个激光扫描仪捕捉到三维图像，在一个遗址上的物体只是这些物体中的一类。有时候，使用者也许会对一个令人激动的新技术期待得太多，发现这项技术的主要应用也许会成为一个惊喜，甚至对于在这个领域的生产商也是如此。每一项应用，不管是一个化工厂的3D绘图，还是桥梁监测，以及其它民用工程应用或遗址文档纪录，都要求在捕捉和处理技术上的专业化，这样的经验只能通过尝试和出错来获得。在获取3 D点-云之后，没有什么神奇的按钮，只要简单一按就能产生完美的重新构造。在一个应用领域，一项新技术成为一个完善建立的工具之前是要花时间的。如果所有制造商都愿意倾听使用者的意见，并根据受到的批评来改善他们的产品，那么这样做的效果将是非常好的。

答复者的联系方式：

Optech: 产品经理Dave Adams，工业 & 3D 成像部

RIEGL: DI Nikolaus Studnicka, RIEGL LMS GesmbH

和Wolfgang Neubauer博士, VIAS-Vienna 考古科学学院

Leica Geosystems HDS: 战略营销：Geoffrey Jacobs, Sr. VP

3rdTech:副总裁： Douglas Schiff

Visual Learning Systems: 营销主管：Cabe Lindsay

TopoSys: 管理合伙人：Alexander Wiechert

I-SiTE: 产品研发经理：Simon Ratcliffe