古建筑保護中信息化測繪技術的應用研究

陳銘

摘 要：古建筑是文化傳承的關鍵載體之一，是當時工匠工藝水平的真實體現。為了進一步提高古建筑保護力度，該領域已逐漸引入了現代信息化測繪技術。文章在分析信息化測繪技術的基礎上，探索了古建筑保護信息化測繪技術，并指出古建筑保護中應用信息化測繪技術應注意的事項，期望能促進古建筑保護水平及質量的提升。

關鍵詞：古建筑保護;信息化測繪技術;應用

千百余年文化發展歷史上遺留下來的古建筑，彰顯了古代匠人的工藝水平，是一項價值極高的文物。開展古建筑保護工作，是尊重歷史，也是保存歷史文化發展的必要措施。要想將古建筑更好地保存并利用，有必要借助信息化測繪技術開展相關工作，并妥善處理對應信息。在詳細處理信息記錄的過程中，以測繪獲取的數據為依據，能夠更好地對古建筑搬遷及維護展開技術處理，能促進古建筑保護工作成效的提升。

1 信息化測繪技術概述

信息化測繪時代，以“3S”技術（GPS、RS、GIS）為基礎的測繪作業手段，包含計算機、地理信息系統（Geographic Information System或 Geo-Information system，GIS）、全球定位系統（Global Positioning System，GPS）以及全站儀等技術設備。將信息化測繪技術應用于古建筑保護，能以古建筑為對象展開立體化的數據收集與整理，這樣在后續維修保護工作的開展中便能取得真實可靠的數據信息。①近年來，古建筑受損的事件頻頻發生，要想為古建筑提供安全保障，使其能夠實現可持續發展，應用信息化測繪技術開展古建筑保護工作的帷幕早已拉開。在現代化技術設備的運用下對古建筑的地理位置及空間數據進行記錄，可將豐富的數據信息應用于古建筑測繪及保護。

2 古建筑保護信息化測繪設備與技術

2.1 電子全站儀

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

2.2 數字近景攝像

數字近景攝像技術引入攝像機進行拍攝，在獲取相關數字影像后，轉用計算機進行處理，取得的數字圖像與攝像十分精確、清晰。將數字近景攝像技術應用于古建筑保護的測繪工作，在人機協調措施的配合下，能將古建筑的三維立體模型真實地還原在計算機上，不僅能夠更加精確、有效地對古建筑內繁雜的幾何變化展開描述，還能幫助保護維修人員更清楚地了解古建筑的構造，提高保護與維修成效。

2.3 三維激光掃描技術

三維激光掃描需要軟件和三維激光掃描儀。測繪工作開展期間，利用該技術能自動、有效且連續地獲取古建筑的各個空間材料，整體性地提升古建筑測繪的效率。在古建筑保護中應用三維激光掃描技術，能更精準、全面且綜合地實施測量，無須進行布控，即可快速獲取三維信息數據并運用于三維立體模型的創建，為保護維修人員提供真實的模型參考。該技術相對于傳統測繪技術而言，優勢更加突出。

2.4 遙感影像處理技術

所有物體都能將電磁波向外反射或輻射，這是遙感技術的基本原理，也是遙感影像處理技術的根本原理。不同物體有不同的入射光波長及物理化學特征，所以也有不同的入射光反射率，遙感影像處理技術在獲取目標信息時便是以這一原理為基礎，通過探測目標對象反射的電磁波實現的。在識別遠距離物體時，結合計算機、目視解譯方可達成該目標。

遙感影像處理技術獲取數據十分快速、高效，將其應用于古建筑測繪，通過航空遙感或衛星遙感的運用，即可順利獲取古建筑影像資料，后續通過相關處理技術完成影像處理。①同時，在遵循光譜成像規律的基礎上，結合古建筑周邊地形，能夠制作范圍更大的場景影像地圖，可用于影像紋理、色調等內容的研究。在構建了各尺度空間數據模型后，依照模型測量古建筑或判定位置等。目前，衛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需求。如在測繪長城地形這一工作中，通過該技術即可順利完成。而對場景范圍有限且規模相對偏小的古建筑進行測繪，近景攝影測量技術更適用。

3 古建筑保護中應用信息化測繪技術的注意事項

3.1 前期勘測

古建筑保護中，在近景攝影測量時首當其沖的便是前期勘測這個環節，這也是近景攝影測量的基礎。通常情況下，在測繪具體的古建筑時，首先需要明確古建筑大概位置、特征點及所處區域控制點等內容。而在攝影方面，需要確定相機位置和攝影高度、角度、路線等。前期勘測采集的數據在后續測繪中發揮著不可忽視的作用，能在很大程度上影響古建筑保護及維修工作的開展質量。

3.2 外業數據采集

當前，一些城市為了滿足自身建設需要或躲避自然災害，有時會對古建筑進行保護搬遷。②此時，采集外業數據必須精確、全面。目前，在以全野外數字化模式為主的外業數據采集中，搜集古建筑信息時，由于運用了信息采集軟件，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安裝控制點，結合紅外探測器掃描功能，確保控制點安裝位置準確無誤，以便更精確地描繪古建筑。其次，碎步測量。通過該流程最終能取得精度更高的測繪成果，完整地展現古建筑內部細節。③具體實施中涉及全站儀的使用，依托漫反射方式反復測繪后，逐步縮小誤差區間。再次，我國古建筑最開始建造時普遍采用了梁、柱、墩等結構，碎步測量基本無法全面測量這些結構的角度及位置，所以還需要三棱鏡反射測量的配合。最后，外業測繪完成后，向計算機中傳輸各類數據信息，并將測量數據等比縮小（1∶100），結合數據及符號逐步完成模型的構建。

3.3 測繪過程

具體測繪是由外業與內業兩方面的測繪組成。外業測繪是以古建筑現場為對象，將古建筑基本特征點、高程等作為測量內容。內業測繪主要是通過儀器中相關電子軟件的運用，以古建筑空間結構為對象，展開建模處理、圖片處理。在測繪中，測繪過程是關鍵所在，同時也是決定后期保護維修工作質量的要點之一。該過程需要將測量不準確引起的誤差盡可能地減少，同時提高相關的應變能力。

4 結語

將現代化測繪技術引入古建筑保護測繪工作，能夠更精確地完成古建筑的測繪，進而為古建筑保護、維修及重建工作等提供更準確、可靠的數據支持。具體測繪中，相關人員應在參照古建筑規模的基礎上，通過各類技術方法的應用，精確、清晰且完整地繪制古建筑模型，這樣也能為后續保護維修工作的開展提供堅實的基礎。