地面三维激光扫描技术是一项新兴的测量技术，其测量精度高、速度快、面覆盖等优势改变了传统古建筑数据获取与资料存档的思路，已经得到了越来越广泛地应用。古塔，作为我国古代人民的劳动结晶，有着重要的历史价值、科学价值、艺术价值、社会价值和经济价值，是研究我国不同时期政治、经济、文化、宗教、科学技术发展的重要的实物参考资料。然而，由于自然和人为因素，古塔的生存状况岌岌堪忧，开展新型技术手段支持下的古塔数字化存档，具有重要意义。　　本文以利用地面LiDAR点云三维重建古塔为研究目标，以江苏省南通市光孝塔为例，根据“点云拼接—三维重建质量评价”的主线展开，形成了一套基于地面LiDAR点云的古塔三维重建技术方案。　　(1)提出了一种基于中轴的塔顶与塔身点云匹配技术。针对光孝塔塔身和塔顶无同名标志点且公共重叠区域较少，不适用常规点云匹配算法的难题，本文提出了基于中轴的点云拼接技术方案。将点云数据进行去噪、抽稀和分割等预处理，按照建筑物的轮廓形状将点云分层拟合为圆形或者正多边形，通过点云数量、拓扑关系、对称性和点云拟合参与率四个指标对拟合的中点坐标进行筛选，从而获得塔身与塔顶的中轴线方程。通过中轴匹配，将塔身与塔顶的点云拼接转换为三维空间线状特征的匹配问题;迭代变换高程值和水平方向的旋转角度，计算塔身与塔顶点云的公共重叠度从而实现光孝塔的点云拼接。该算法适用于整体或者局部具有对称结构的建筑物，具有速度快、方便简单、无需标志点等优势。　　(2)形成一种基于模型对象化的古塔三维重建方法。针对古建筑造型结构复杂，难以实现自动化建模的问题，对如何提高人工构建模型的速度和效率进行了研究。结合我国古建筑具有模数制和定型化的特点，本文形成了一种基于模型对象化的古塔三维重建方法。以基础元素和常用古建构件元素构成三维模型库;对模型库中的对象进行参数化设计，包括形状参数、尺度参数和姿态参数;将地面LiDAR点云为参照物与模型库中对象的进行匹配，通过参数调整和重复结构的快速复制定位，实现光孝塔三维模型的快速构建。此外，本文还在光孝塔三维模型的基础上，通过投影切割快速获得二维线性特征的三视图。在光孝塔数字存档方面，形成了一套包括地面LiDAR点云模型、三维模型以及二维线性特征平面图的系列内容。　　(3)提出了一种评价三维模型质量的方法。针对如何评价重建后三维模型的质量，本文根据模型的用途和需求不同，分别对模型的视觉和几何质量的评价指标和技术方法展开研究，弥补了现阶段三维模型质量评价的研究空白，并实验完成了光孝塔三维模型的质量评价工作。三维模型质量分为视觉和几何两大部分:在视觉评价中，应用熵权模糊集综合评价法，提出了三维模型视觉质量指数（Fuzzy realistic index）;在几何评价中，以空间位置准确性、空间约束准则和空间几何精度三个指标对由三维模型的整体和局部分别进行评价。以光孝塔三维模型为对象进行实验，并进一步分析了建筑物复杂度、数据源精度和人为因素对三维模型几何精度的影响。实验表明，该三维模型质量评价体系的具有一定的科学性和有效性，为相关生产单位控制和评价精度提供一定的参考借鉴意义。