陳銘

摘 要：古建筑是文化傳承的關(guān)鍵載體之一，是當(dāng)時(shí)工匠工藝水平的真實(shí)體現(xiàn)。為了進(jìn)一步提高古建筑保護(hù)力度，該領(lǐng)域已逐漸引入了現(xiàn)代信息化測(cè)繪技術(shù)。文章在分析信息化測(cè)繪技術(shù)的基礎(chǔ)上，探索了古建筑保護(hù)信息化測(cè)繪技術(shù)，并指出古建筑保護(hù)中應(yīng)用信息化測(cè)繪技術(shù)應(yīng)注意的事項(xiàng)，期望能促進(jìn)古建筑保護(hù)水平及質(zhì)量的提升。

關(guān)鍵詞：古建筑保護(hù);信息化測(cè)繪技術(shù);應(yīng)用

千百余年文化發(fā)展歷史上遺留下來(lái)的古建筑，彰顯了古代匠人的工藝水平，是一項(xiàng)價(jià)值極高的文物。開展古建筑保護(hù)工作，是尊重歷史，也是保存歷史文化發(fā)展的必要措施。要想將古建筑更好地保存并利用，有必要借助信息化測(cè)繪技術(shù)開展相關(guān)工作，并妥善處理對(duì)應(yīng)信息。在詳細(xì)處理信息記錄的過程中，以測(cè)繪獲取的數(shù)據(jù)為依據(jù)，能夠更好地對(duì)古建筑搬遷及維護(hù)展開技術(shù)處理，能促進(jìn)古建筑保護(hù)工作成效的提升。

1 信息化測(cè)繪技術(shù)概述

信息化測(cè)繪時(shí)代，以“3S”技術(shù)（GPS、RS、GIS）為基礎(chǔ)的測(cè)繪作業(yè)手段，包含計(jì)算機(jī)、地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System或 Geo-Information system，GIS）、全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，GPS）以及全站儀等技術(shù)設(shè)備。將信息化測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用于古建筑保護(hù)，能以古建筑為對(duì)象展開立體化的數(shù)據(jù)收集與整理，這樣在后續(xù)維修保護(hù)工作的開展中便能取得真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)信息。①近年來(lái)，古建筑受損的事件頻頻發(fā)生，要想為古建筑提供安全保障，使其能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，應(yīng)用信息化測(cè)繪技術(shù)開展古建筑保護(hù)工作的帷幕早已拉開。在現(xiàn)代化技術(shù)設(shè)備的運(yùn)用下對(duì)古建筑的地理位置及空間數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，可將豐富的數(shù)據(jù)信息應(yīng)用于古建筑測(cè)繪及保護(hù)。

2 古建筑保護(hù)信息化測(cè)繪設(shè)備與技術(shù)

2.1 電子全站儀

電子全站儀這一測(cè)量設(shè)備能夠進(jìn)行古建筑的高差測(cè)量、角度測(cè)量及距離測(cè)量，包括測(cè)量古建筑斜距、水平角及垂直角的基礎(chǔ)功能，還能在固化軟件的幫助下完成各種測(cè)量功能的構(gòu)建。例如，利用電子全站儀，能夠全面計(jì)算古建筑的三維坐標(biāo)，即計(jì)算高差、平距及鏡像站點(diǎn)，同時(shí)還支持面積計(jì)算、偏心測(cè)量、懸高測(cè)量以及對(duì)邊測(cè)量等工作的開展。

2.2 數(shù)字近景攝像

數(shù)字近景攝像技術(shù)引入攝像機(jī)進(jìn)行拍攝，在獲取相關(guān)數(shù)字影像后，轉(zhuǎn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，取得的數(shù)字圖像與攝像十分精確、清晰。將數(shù)字近景攝像技術(shù)應(yīng)用于古建筑保護(hù)的測(cè)繪工作，在人機(jī)協(xié)調(diào)措施的配合下，能將古建筑的三維立體模型真實(shí)地還原在計(jì)算機(jī)上，不僅能夠更加精確、有效地對(duì)古建筑內(nèi)繁雜的幾何變化展開描述，還能幫助保護(hù)維修人員更清楚地了解古建筑的構(gòu)造，提高保護(hù)與維修成效。

2.3 三維激光掃描技術(shù)

三維激光掃描需要軟件和三維激光掃描儀。測(cè)繪工作開展期間，利用該技術(shù)能自動(dòng)、有效且連續(xù)地獲取古建筑的各個(gè)空間材料，整體性地提升古建筑測(cè)繪的效率。在古建筑保護(hù)中應(yīng)用三維激光掃描技術(shù)，能更精準(zhǔn)、全面且綜合地實(shí)施測(cè)量，無(wú)須進(jìn)行布控，即可快速獲取三維信息數(shù)據(jù)并運(yùn)用于三維立體模型的創(chuàng)建，為保護(hù)維修人員提供真實(shí)的模型參考。該技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)而言，優(yōu)勢(shì)更加突出。

2.4 遙感影像處理技術(shù)

所有物體都能將電磁波向外反射或輻射，這是遙感技術(shù)的基本原理，也是遙感影像處理技術(shù)的根本原理。不同物體有不同的入射光波長(zhǎng)及物理化學(xué)特征，所以也有不同的入射光反射率，遙感影像處理技術(shù)在獲取目標(biāo)信息時(shí)便是以這一原理為基礎(chǔ)，通過探測(cè)目標(biāo)對(duì)象反射的電磁波實(shí)現(xiàn)的。在識(shí)別遠(yuǎn)距離物體時(shí)，結(jié)合計(jì)算機(jī)、目視解譯方可達(dá)成該目標(biāo)。

遙感影像處理技術(shù)獲取數(shù)據(jù)十分快速、高效，將其應(yīng)用于古建筑測(cè)繪，通過航空遙感或衛(wèi)星遙感的運(yùn)用，即可順利獲取古建筑影像資料，后續(xù)通過相關(guān)處理技術(shù)完成影像處理。①同時(shí)，在遵循光譜成像規(guī)律的基礎(chǔ)上，結(jié)合古建筑周邊地形，能夠制作范圍更大的場(chǎng)景影像地圖，可用于影像紋理、色調(diào)等內(nèi)容的研究。在構(gòu)建了各尺度空間數(shù)據(jù)模型后，依照模型測(cè)量古建筑或判定位置等。目前，衛(wèi)星遙感影像與航空遙感影像具備較高的精度，兩者在地面分辨率上分別能夠達(dá)到50厘米和10厘米的精度，基本上能滿足精度要求不是極高的工作任務(wù)需求。如在測(cè)繪長(zhǎng)城地形這一工作中，通過該技術(shù)即可順利完成。而對(duì)場(chǎng)景范圍有限且規(guī)模相對(duì)偏小的古建筑進(jìn)行測(cè)繪，近景攝影測(cè)量技術(shù)更適用。

3 古建筑保護(hù)中應(yīng)用信息化測(cè)繪技術(shù)的注意事項(xiàng)

3.1 前期勘測(cè)

古建筑保護(hù)中，在近景攝影測(cè)量時(shí)首當(dāng)其沖的便是前期勘測(cè)這個(gè)環(huán)節(jié)，這也是近景攝影測(cè)量的基礎(chǔ)。通常情況下，在測(cè)繪具體的古建筑時(shí)，首先需要明確古建筑大概位置、特征點(diǎn)及所處區(qū)域控制點(diǎn)等內(nèi)容。而在攝影方面，需要確定相機(jī)位置和攝影高度、角度、路線等。前期勘測(cè)采集的數(shù)據(jù)在后續(xù)測(cè)繪中發(fā)揮著不可忽視的作用，能在很大程度上影響古建筑保護(hù)及維修工作的開展質(zhì)量。

3.2 外業(yè)數(shù)據(jù)采集

當(dāng)前，一些城市為了滿足自身建設(shè)需要或躲避自然災(zāi)害，有時(shí)會(huì)對(duì)古建筑進(jìn)行保護(hù)搬遷。②此時(shí)，采集外業(yè)數(shù)據(jù)必須精確、全面。目前，在以全野外數(shù)字化模式為主的外業(yè)數(shù)據(jù)采集中，搜集古建筑信息時(shí)，由于運(yùn)用了信息采集軟件，所以能確保信息的全面性和完整性。這一過程中，需要遵循以下流程開展工作：首先，以古建筑重要位置及邊緣為目標(biāo)安裝控制點(diǎn)，結(jié)合紅外探測(cè)器掃描功能，確?？刂泣c(diǎn)安裝位置準(zhǔn)確無(wú)誤，以便更精確地描繪古建筑。其次，碎步測(cè)量。通過該流程最終能取得精度更高的測(cè)繪成果，完整地展現(xiàn)古建筑內(nèi)部細(xì)節(jié)。③具體實(shí)施中涉及全站儀的使用，依托漫反射方式反復(fù)測(cè)繪后，逐步縮小誤差區(qū)間。再次，我國(guó)古建筑最開始建造時(shí)普遍采用了梁、柱、墩等結(jié)構(gòu)，碎步測(cè)量基本無(wú)法全面測(cè)量這些結(jié)構(gòu)的角度及位置，所以還需要三棱鏡反射測(cè)量的配合。最后，外業(yè)測(cè)繪完成后，向計(jì)算機(jī)中傳輸各類數(shù)據(jù)信息，并將測(cè)量數(shù)據(jù)等比縮小（1∶100），結(jié)合數(shù)據(jù)及符號(hào)逐步完成模型的構(gòu)建。

3.3 測(cè)繪過程

具體測(cè)繪是由外業(yè)與內(nèi)業(yè)兩方面的測(cè)繪組成。外業(yè)測(cè)繪是以古建筑現(xiàn)場(chǎng)為對(duì)象，將古建筑基本特征點(diǎn)、高程等作為測(cè)量?jī)?nèi)容。內(nèi)業(yè)測(cè)繪主要是通過儀器中相關(guān)電子軟件的運(yùn)用，以古建筑空間結(jié)構(gòu)為對(duì)象，展開建模處理、圖片處理。在測(cè)繪中，測(cè)繪過程是關(guān)鍵所在，同時(shí)也是決定后期保護(hù)維修工作質(zhì)量的要點(diǎn)之一。該過程需要將測(cè)量不準(zhǔn)確引起的誤差盡可能地減少，同時(shí)提高相關(guān)的應(yīng)變能力。

4 結(jié)語(yǔ)

將現(xiàn)代化測(cè)繪技術(shù)引入古建筑保護(hù)測(cè)繪工作，能夠更精確地完成古建筑的測(cè)繪，進(jìn)而為古建筑保護(hù)、維修及重建工作等提供更準(zhǔn)確、可靠的數(shù)據(jù)支持。具體測(cè)繪中，相關(guān)人員應(yīng)在參照古建筑規(guī)模的基礎(chǔ)上，通過各類技術(shù)方法的應(yīng)用，精確、清晰且完整地繪制古建筑模型，這樣也能為后續(xù)保護(hù)維修工作的開展提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。