三维激光扫描技术具有高精度、高效率和非接触测量等优势,可快速获取地表及物体表面的三维坐标信息,满足各行业对三维地理信息快速增长的需求,在测绘领域得到广泛应用。三维激光扫描系统获取的点云数据包含不同地形以及丰富的地物信息,通过地面滤波将地面点与地物点分离,可获取高精度的地形数据进行研究与应用。现实地形根据坡度分为平地、缓坡与陡坡。对于存在不同地形或地形起伏变化较多的复杂地形数据,地形点空间分布散乱,高程变化无明显规则,存在地物等干扰点,难以取得较高精度滤波结果。本文深入分析不同地形数据空间分布特征,利用坡度识别地形变化规律,针对复杂地形数据研究地面滤波,主要内容和创新点如下:(1)对三维激光扫描系统发展及趋势进行梳理,总结现有地面滤波算法优缺点,介绍点云数据的特点,为滤波方法研究奠定了理论基础;(2)针对复杂地形变化无规则的问题,研究坡度特征地形分割方法。对坡度值进行统计,利用坡度值方差与平均值进行地形特征描述,将点云分为不同类别,分别针对不同地形特点进行滤波。(3)设计了自适应坡度地面滤波方法对缓坡地形进行地面滤波。根据不同地形类别,选取相应尺度的滤波窗口,利用坡度值的统计特性,自动获取坡度阈值参数,提取完整地面点数据。(4)针对陡坡地形点云数据的剖面曲线拟合滤波。采用降维的思想,利用最大坡度方向转换为二维剖面,结合曲线拟合的方法获取边坡地形的特征变化曲线,提取完整陡坡地形地面点云数据。(5)利用不同地形数据进行实验,对实验结果进行分析。结果表明,通过地形分类能够提高对不同地形的复杂点云数据适用性。算法采用自适应阈值参数进行滤波,具有一定实用价值。