古建筑測繪工作的內(nèi)容及測繪技術研究

洪越

浙江樹人大學 浙江 杭州 310000

引言

根據(jù)古建筑測繪工作的特點能夠得知，通過積極運用先進的測繪技術，能夠為后續(xù)的保護與修復的工作提供準確數(shù)據(jù)。在古建筑測繪工作當中，測繪人員要根據(jù)建筑項目的整體建設規(guī)模，有針對性地選擇先進技術，在提升各項測繪數(shù)據(jù)精確性的同時，不斷提升古建筑項目保護水平，確保古建筑項目的藝術價值得到良好體現(xiàn)。

1 研究意義分析

古建筑作為古代建筑技術和藝術的完美結晶，是人類文明發(fā)展的核心標志，具備特別高的經(jīng)濟與歷史文化價值。為了進一步提升建筑項目保護，制定出完善的保護規(guī)劃方案，做好精細化測量工作特別重要。通過加強古建筑測繪力度，將各項準確的測繪數(shù)據(jù)建立成檔案，可以為后續(xù)的考證工作提供有效支撐，確保古代文化遺產(chǎn)教育與宣傳等活動可以順利進行。

在項目測繪過程之中，要求測量人員全面考慮古建筑項目的空間位置，包括其外形狀態(tài)，提前進行外業(yè)測量，并根據(jù)各項外業(yè)測量數(shù)據(jù)，繪制出相應的平面圖與立面圖。在以往的古建筑測繪工作之中，測繪人員應用全站儀比較多，此種測繪方式精度比較低，而且消耗較多的人力與物力，測繪人員需要密切接觸古建筑，存在一定危險性。通過積極應用先進的測繪技術，能夠明顯提高各項測量數(shù)據(jù)的規(guī)范性與準確性。

2 古建筑測繪內(nèi)容

2.1 古建筑群體總平面圖

和單體古建筑不同，群體古建筑包含的內(nèi)容更多，常見的主要有建筑牌坊與道路，牌坊和道路是古建筑群章中的核心配件，在繪制群體建筑平面圖的過程之中，要求測繪人員加強細心，避免出現(xiàn)遺漏現(xiàn)象，并重點核對各項配套設施具體位置是否準確，確保古建筑群體更加完整。同時，在古建筑群體項目測繪工作當中，測繪人員要加強測量力度，合理確定出不同單體建筑間的距離，從而保證古建筑群體的整體布局更加合理。

2.2 單體古建筑平面圖

在繪制單體古建筑平面圖的過程之中，由于涉及的內(nèi)容比較簡單，測量人員無須使用復雜的測量工具，可以采用尺子或者卷尺進行有效測量，并根據(jù)實際的測量數(shù)據(jù)，合理繪制出樓層平面圖。

2.3 單體古建筑各個立面

測繪人員以單體古建筑平面圖為基礎，繪制古建筑立面圖，進而確保古建筑的結構得到更好體現(xiàn)。在繪制單體古建筑正立面與側立面圖的過程之中，測繪人員要具備良好的立體感，應運用新型的測量技術，采用合理的輔助設備，對最終的測繪數(shù)據(jù)進行檢驗，從而確保單體古建筑的立面圖繪制更為準確[1]。

2.4 古建筑剖面與仰視圖

在繪制單體古建筑剖面的過程之中，測繪人員要結合具體的測量數(shù)據(jù)，有針對性地進行，平面繪古制建筑不同層面間的構造關系完整體現(xiàn)，幫助相關人員進一步掌握古建筑內(nèi)部構造特點。因為大部分古建筑項目的屋頂具有一定的特點，故在實際測繪工作當中，測量人員可直接將屋頂看為一個單獨個體，采取單獨繪制的方法，從而確保古建筑剖面與仰視圖繪制更加準確。

3 各項測繪技術的具體運用

3.1 全站儀測繪技術的具體運用

在古建筑距離測量過程之中，全站儀測繪技術應用較多，同時在測量建筑高差與角度時，采取此項測量技術也能夠取得準確的數(shù)據(jù)。該項技術的有效運用，能夠幫助測繪人員準確測得建筑項目的豎角與直角，包括項目斜向距離。在處理各項測繪數(shù)據(jù)的過程當中，測量人員可采取固化軟件，實現(xiàn)多功能測量目標。例如，通過采用全站儀測繪技術加固化軟件模式，可以幫助測繪人員更加全面地了解古建筑項目的高差與平距，進而準確計算出古建筑項目的實際面積。在單體項目測量過程當中，為了確保各項數(shù)據(jù)的精確性，測量人員可以采取免棱鏡全站儀當中對邊測量技術。

3.2 傾斜攝影測量技術的具體運用

（1）合理確定出航拍范圍。在古建筑項目測量過程當中，測繪人員需要合理確定出具體的航拍范圍，如果某項目位于農(nóng)村地區(qū)，測繪人員通過分析衛(wèi)星地圖后，沒有找到衛(wèi)星圖像，再加上古建筑項目周圍的參照物比較少，會影響航拍范圍的確定，故測繪人員需要結合古建筑項目所在區(qū)域的具體情況，合理確定出具體的航拍范圍。同時，測繪人員還要提前進行試飛，更為全面地了解建筑項目周圍各項障礙物的實際高度，加強隱患排除力度。做好上述準備工作之后，測繪人員需要合理制定航線規(guī)劃，進一步確定出實際的測量范圍，并嚴格控制飛行高度[2]。

（2）加強區(qū)域航拍。通過在古建筑項目所在地區(qū)進行試飛后，測繪人員可以初步確定項目在地圖上的具體位置，并運用相關軟件，對古建筑項目的拍攝范圍進行適當調(diào)整，通常來講，軟件可以結合測繪人員提供的數(shù)據(jù)，直接規(guī)劃出多條航線。確定好具體的航線之后，方可進行全面航拍。在航拍攝影的過程當中，測繪人員可以采用加強折線型組合飛行模式，進而在垂直方向上獲得大面積的影像。

（3）細節(jié)處理。航拍工作結束后，針對某部分單體古建筑細節(jié)部位，測繪人員需要進行補拍。例如，通過運用DJI GO4軟件，針對古建筑具體規(guī)模，采取手動拍攝方式。通過加強細節(jié)處理力度，可以為后續(xù)的圖形繪制提供諸多便利[3]。

（4）建立模型。測繪人員將之前拍攝的照片，準確上傳到平臺中，圖片上傳之后，該平臺能夠結合圖片所反映的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)自動建模。為了確保模型建立的準確性，測繪人員要重點檢查照片是否透明、是否出現(xiàn)反光現(xiàn)象、是否有模糊現(xiàn)象，如果發(fā)現(xiàn)照片不符合規(guī)定要求，要及時進行更新。

（5）數(shù)據(jù)處理與分享。測繪人員通過認真分析模型特點，在云平臺處理器中加強數(shù)據(jù)處理力度，各項數(shù)據(jù)處理完畢后，系統(tǒng)會采取郵件的模式，通知測繪人員調(diào)整模型，社會人員結合平臺所發(fā)出的各項數(shù)據(jù)信息，更新或改正錯誤數(shù)據(jù)。通過利用網(wǎng)絡平臺的優(yōu)勢，能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享[4]。

（6）注意事項。第一，在應用此項測繪技術之前，要求測繪人員對古建筑項目所在地區(qū)的地理環(huán)境進行全方位調(diào)查，并采用多平臺定位方式，準確定位出具體的測繪范圍。在試飛的過程當中，要求測繪人員全面考慮無人機是否具備良好的續(xù)航能力，應進行優(yōu)化改進，不斷提升數(shù)據(jù)采集效率。第二，在拍攝前，測繪人員還要制定出完善的飛行計劃，為了確保模型精度得到顯著提高，可以采取多航線拍攝模式，但是，由于攝影數(shù)量的不斷增加，操作成本也會隨之增加，故測繪人員可以適當提升無人機的飛行高度，應加強數(shù)據(jù)完善力度，一旦發(fā)現(xiàn)各項數(shù)據(jù)出現(xiàn)較多缺失，要及時補充。通過適當降低航向，或者適當減少拍攝照片的數(shù)量，可以明顯提升模型的精度。第三，合理運用Altizure平臺，通過科學運用此平臺，能夠幫助測繪人員更加全面的了解古建筑周圍環(huán)境，顯著降低瀏覽成本，確保各項測繪數(shù)據(jù)得到高效利用[5]。

3.3 三維激光掃描技術的具體運用

（1）采集外業(yè)數(shù)據(jù)。在采集外業(yè)數(shù)據(jù)的過程之中，工作人員要注意以下問題。①加強實地勘察力度。因為古建筑項目涉及的范圍比較大，主要表現(xiàn)為古建筑全體，通過運用三維激光掃描技術，不僅能夠提升各項測繪數(shù)據(jù)的完整性，而且可以顯著減少數(shù)據(jù)冗余現(xiàn)象的發(fā)生。在具體測量之前，測繪人員要采集外業(yè)數(shù)據(jù)，確保各項數(shù)據(jù)更加完整。②加大控制測量力度，通過進行合理的控制測量，將多個掃描點的數(shù)據(jù)合理拼接，能夠進一步準確的確定出掃描點具體位置，提高古建筑項目三維坐標的準確性。③運用三維激光進行掃描，在古建筑項目之中，測繪人員通過合理確定掃描站點，并在其上部架設三維激光掃描儀，實現(xiàn)三維掃描，在短時間內(nèi)獲取準確的點云數(shù)據(jù)。④獲取紋理，通過在三維激光掃描儀裝置上部安裝同步相機，在掃描點云的過程當中，測繪人員可以獲得準確的紋理信息。同時，針對群體古建筑當中的單體項目，可以進行集中拍攝，如果出現(xiàn)漏拍現(xiàn)象，要及時補拍。

（2）加強數(shù)據(jù)處理。對于測繪人員來講，針對外業(yè)獲取的各項點云數(shù)據(jù)，需要實施預處理， John噪聲點與無關點去除，由于噪聲點與無聲點是掃描設備自身原因所產(chǎn)生的，與具體的掃描對象無明確關系，為了更好地減少數(shù)據(jù)冗余現(xiàn)象的發(fā)生，測繪人員在制作成果的過程當中需要將這些點云數(shù)據(jù)及時剔除[7]。在數(shù)據(jù)處理的過程當中，測量人員要將不同測區(qū)的點云成果進行集中處理，形成一個穩(wěn)定的整體，并進行有效的賦色，進而獲得更為完善的三維模型[6]。

（3）繪制圖件。通過采用三維掃描儀進行掃描，可以幫助測繪人員獲得海量的點云數(shù)據(jù)，各項點云數(shù)據(jù)的準確性較高，測繪人員可以將預處理后的數(shù)據(jù)導入到繪圖軟件中，病按相應比例，在三維模型當中提取出古建筑結構特征點與特征面，從而繪制出各項基礎圖件[8]。

（4）建模。通過對各項點云數(shù)據(jù)進行全方位分析，并建立相應的三維仿真模型，將準確的點云數(shù)據(jù)導入到軟件之中，通過合理利用此軟件，可以繪制出古建筑項目的外部輪廓圖，并制作古建筑的主體結構，形成更為完整的三維模型。同時，社會人員也可以利用3ds Max專業(yè)軟件，對建筑幾何模型進行完善。通過運用GIS技術，不僅可以有效地展示出古建筑項目的輪廓線，而且能夠實現(xiàn)數(shù)字化存檔目標，為古建筑項目后續(xù)的保護與維修提供良好數(shù)據(jù)支撐。

（5）驗證測繪精度。為了進一步驗證出此次三維激光掃描成果是否準確，在古建筑項目較為明顯的部位，社會人員可以選擇15個特征點，在各個特征點位置分別設置全站儀，并將最終的測繪結果和三維模型當中的坐標值進行對比，如果各項數(shù)據(jù)符合規(guī)定的誤差要求，則表明測繪精度較高，若各項數(shù)據(jù)不滿足誤差要求，測繪人員需要進行二次測繪[9]。

根據(jù)古建筑項目測繪特點能夠得知，通過應用三維激光掃描技術，可以明顯提高測繪工作效率，真正實現(xiàn)多方位測繪目標，進而幫助測繪人員更為全面的了解古建筑三維點云數(shù)據(jù)，建立科學的模型。在應用此項測繪技術的過程當中，由于該技術屬于非接觸式測量模式，不會對古建筑項目產(chǎn)生破壞，而且能夠保障測繪人員自身的安全，故此項技術具有良好的推廣價值。

4 結束語

綜上所述，通過對古建筑測繪工作的內(nèi)容及測繪技術的具體運用進行全方位分析，例如全站儀測繪技術的具體運用、傾斜攝影測量技術的具體運用、三維激光掃描技術的具體運用等等，可以確保古建筑測繪工作順利進行，明顯減少錯誤測繪數(shù)據(jù)的出現(xiàn)。對于測繪人員而言，要全面考慮古建筑項目的建設規(guī)模，有針對性地選擇測繪技術，從而為古建筑項目后期維修與保護工作提供更多便利。