随着海上交通运输业的不断发展,船舶趋向大型化,船舶靠泊风险增加,为了保证船舶靠泊更加安全、高效,多种监测技术,如声纳、红外、雷达、二维激光等虽早已应用于监测船舶靠泊,但使用中存在一定的局限性,随着三维激光扫描技术的成熟,其在测量精度、速度和范围方面都有很大优势,有必要将其应用于船舶靠泊监测中。本文通过分析船舶靠泊过程,明确船舶靠泊过程中操纵者关心的关键参数,调研了以往靠泊监测技术,在分析这些技术在使用过程中存在局限性的基础上,提出了基于三维激光点云数据的船舶靠泊监测技术。本文首先结合三维激光扫描仪工作原理和船舶靠泊过程,设计了基于三维激光扫描仪监测靠泊船舶的工作模式,确保三维激光点云数据的有效获取;其次给出了基于该工作模式产生的三维激光点云数据的分析和处理数学模型,通过该模型能较方便、快捷地提取船舶靠泊时船首、船尾相对码头的距离与速度等关键船舶动态靠泊参数;最后根据本文提出的理论模型,结合船舶靠泊监测业务需求,设计一套完整的业务管理系统,实现数据处理自动化,系统包括为地面管理人员使用的控制中心系统以及为引航人员使用的手持移动监控端,并介绍了应用系统开发过程中使用的数据库、编程语言、消息实时处理框架等相关编程技术,详细说明了系统中主要功能点以及对应的界面、交互操作等。本文采用LASER Scanner X300型激光扫描仪,对在大连旅顺港靠泊的"海洋岛"号客滚船进行了激光扫描靠泊监测实验,通过对实验数据分析表明,该技术监测船舶靠泊的可行性和有效性,与以往靠泊监测技术相比,该技术在充分利用激光测距高效性、准确性等优势的基础上解决了二维点式激光靠泊监测系统寻找目标能力差,导致监测系统整体准确性不高的问题,该技术增强了应对不同泊位、船型的适用性,给船舶靠泊监测技术发展带来了新思路。