如何快速、全面地采集人们需要的地理信息,特别是高精度、高分辨率的三维地理信息,如何对地理信息进行及时、动态和自主更新,成为信息化测绘社会化服务的首要问题。另一方面,随着城市信息化进程加快,人们对大规模城市三维场景的复杂程度与模型特征细节提出了越来越高的要求。然而,传统的技术手段很难满足人们对于地理信息快速获取的需求,因此迫切需要更高效、先进的测绘装备和技术手段进行补充。空间信息的快速获取与处理变成了亟待解决的关键问题。而移动测量系统的诞生,为人们提供了一种崭新的获取物体空间数据的方式。本文所研究的iScan车载三维系统也是移动测量系统中的一种,即移动测图系统,指的是移动平台的多传感器融合,通过多种传感器自动采集各种三维连续的地理空间数据,并对采集的这些数据进行数据融合、加工处理、信息提取,以满足各种工程应用的需要。本文在详细分析车载三维激光扫描系统各组成部分、工作原理、工作流程及关键技术的基础上,提出了多传感器同步控制,实现了车载三维激光扫描系统的时间同步控制。依据空间配准原理和方法,实现了三维激光扫描仪、GPS、IMU及CCD相机之间的数据融合,实现了车载三维激光扫描系统多传感器的空间配准,探讨了车载移动测量系统标定及建设场地的选取,实施了系统中对地面和建筑物立面数据的点云精度验证试验。依据POS集成技术,建立了基于控制点的改进POS集成系统精度的平差技术,研究姿态测量原理及姿态角的确定,分析姿态测量影响因素。对卡尔曼滤波方法进行详细描述,建立适合的系统状态方程和观测方程,并进行了卡尔曼滤波试验,对系统进行滤波计算,分析姿态角的估计及估计误差。