古建筑是历史文化遗产保护的重要对象之一而对历史建筑的保护分为修缮、保养、迁移和更新。无论哪种类型的建筑遗产保护，都需要以建筑物外观的真实尺寸、各个结构构件和各组成部分的实际尺寸、整体与各组成部分的真实比例关系等数据作为基础。近年来，地面三维激光扫描技术的出现为古建筑测绘的数据获取提供了一种高效、安全、三维的方法。本文在对前人的相关文献充分调研的基础上，针对古建筑大木结构的三维重建，研究和建立了基于激光扫描数据的古建筑三维建模理论方法与技术。论文的主要研究工作和创新点表现在以下三个方面：　　 1)地面激光扫描数据精度评价。通过对试验数据的分析，得出了不同扫描距离和不同扫描角度情况下的标靶获取精度指标，为实践提供了可靠的依据；利用激光扫描的基本原理，推导出激光扫描数据分辨率估算公式，并分析研究了分辨率与细节提取能力的关系。　　 2)点云数据的组织与分割。研制了针对古建大木构件的分割算法。使用kd树结构作为非结构化点云的数据结构，利用邻近点进行平面拟合以计算表面法向量和拟合残差，以这两个值作为基础，通过基于连通性和光滑性的区域增长的分割算法将同一个构件上的点云组织在一起。　　 3)古建构件的建模与提取。根据古建构件的形状和结构可组装性等特点，通过选择基本体素，利用交、并、差运算建立CSG模型；并研究和建立了基于RANSAC方法实现圆柱自动提取和基于规则的古建筑构件的自动识别方法。