貴州省古建筑測繪建檔技術探索

摘要：貴州省少數民族聚居，少數民族特色村寨較多，國家級、省級文物保護單位中古建筑居多，古建筑測繪建檔工作對貴州省古建筑保護具有重要意義，做好貴州省古建筑建檔立卡是我們面臨的重要課題，該文介紹了貴州省古建筑測繪建檔的現狀、目前測繪建檔面臨的困難，通過借鑒全國先進案例進行學習，介紹了三維激光掃描技術和無人機攝影技術在貴州古建筑測繪建檔的應用。

關鍵詞：古建筑 測繪建檔 三維激光掃描 無人機攝影測量

中圖分類號： TB89 ?文獻標識碼：A ? 文章編號：1672-3791（2021）10（b）-0000-00

Exploration of Surveying and Mapping Filing Technology of Ancient Buildings in Guizhou Province

WANG Zhen

（Guizhou Vocational TechnologyInstitute， Guiyang， Guizhou Province， 550023 China）

Abstract： Guizhou Province is inhabited by ethnic minorities. There are many villages with ethnic characteristics. Among the national and provincial cultural relics protection units， most of them are ancient buildings. The mapping and archiving of ancient buildings is of great significance to the protection of ancient buildings in Guizhou Province. It is an important topic for us to do a good job in the archiving and filing of ancient buildings in Guizhou Province. This paper introduces the current situation of mapping and archiving of ancient buildings in Guizhou Province and the difficulties faced by mapping and archiving at present. By learning from national advanced cases， it introduces the application of three-dimensional laser scanning technology and UAV photography technology in mapping and archiving of ancient buildings in Guizhou.

Key Words： Ancient buildings; Mapping and filing; 3D laser scanning; UAV photogrammetry

2014 年 2 月，習近平總書記在北京考察工作時強調：“歷史文化是城市的靈魂，要像愛惜自己的生命一樣保護好城市歷史文化遺產。[1]”貴州省是一個多民族省份，少數民族聚居，在全國命名的三批共1 652個中國少數民族特色村寨中，貴州省占312個，數量位居全國第一[2]。貴州省擁有國家級文物保護單位71處，其中古建筑37處;省級文物保護單位279處，其中古建筑155處。其中國家級文物保護單位中古建筑的比例為52.1%，省級文物保護單位中古建筑的比例為55.6%，古建筑在整個文物保護單位中占據了大部分[3]，古建筑采用木結構比較普遍，主要是當時木材資源比較豐富，木材易于加工，所以使用較多，但是木結構的主要問題是易蛀、易燃，很多古建筑隨著歷史的進程而消失了[4]。古建筑結構復雜，修建年代久遠，基本沒有完善的設計資料，如何給古建筑建檔立卡是要研究的重要課題。

1貴州省古建筑測繪建檔現狀

貴州省高度重視古建筑的保護，各級人民政府高度重視歷史建筑的傳承與保護，住房和城鄉建設部司函《關于請報送歷史建筑測繪建檔三年行動計劃和規范歷史建筑測繪建檔成果要求的函》（建科保函【2019】202號）、貴州省住房和城鄉建設廳關于印發《貴州省歷史建筑測繪建檔工作三年行動計劃（2019—2021 年）》的通知（黔建設通〔2019〕150 號）、黔東南州歷史建筑保護管理辦法（試行）等文件（如圖1所示），明確要求了歷史建筑測繪建檔時間、測繪標準和測繪成果要求。但實際根據針對歷史建筑市場開展的調研情況，2021年各市（州）歷史建筑掛牌保護和測繪建檔完成情況如表1所示，數據顯示全省歷史建筑測繪建檔完成情況極不樂觀僅完成13.89%，還有5個地市完成情況為0。

2 貴州省古建筑測繪建檔困難原因分析

2.1古建筑結構復雜

中國古代建筑使用木材居多，榫卯結構復雜，節點繁多，構成富有彈性的框架，主要有抬梁、穿斗、井干三種結構方式;造型優美，其中以屋頂造型最常見，主要有懸山、歇山等多種形式。這給古建筑建檔帶來較大困難。

2.2測繪難度大

古建筑測繪一般主要包括：建筑群的總平面圖測繪;單體建筑的各層平面測繪;單體建筑的正立面、側立面和背立面測繪;單體建筑的縱剖面和橫剖面測繪;屋頂的俯﹑仰視圖測繪以及大樣圖測繪[5]。但要想完成對古建筑的詳細的勘察和測量必須進行全面測繪，全面測繪可以對古建筑進行遷移和復建、核心要素進行復原修繕，但既要用常規儀器，比如全站儀、數碼相機，也要用無人機攝影技術、三維激光掃描技術，要多種方法并用，是傳統技術與新技術的結合、數字數據與模擬結合的成果，測繪難度大。

2.3專業工匠培育不夠有力

全國各大高職院校紛紛提出加強職業教育，培育能工巧匠，但古建筑的修繕需要傳統的技術工人，比如木工、油漆工、石工等多種工種。修繕隊伍老齡化是當前的主要難題，目前很多有手藝的技術工人多是50歲、60歲，社會對建筑工人的認可度不高等原因，修復古建筑的技術工人幾近斷層。近年來，古建筑建檔保護、傳統文化的興起，民間工匠才逐漸有一部分加入進來，但人才隊伍還十分匱乏。根據貴州省教育廳2021年招生計劃，全省46所高職院校，開設建筑類專業的學校有27所，均無古建筑相關專業，應加強人才培養，推動省內高職院校增設“歷史建筑保護技術”專業。

3古建筑測繪技術

2004年，北京故宮正式啟動數字化測量技術研究，聯合徠卡公司作為技術支持，對太和殿、太和門、等五處院落古建筑實施三維數據采集工作，這個項目的實施標志著數字化技術在中國正式進入建筑遺產測繪及保護領域[5]。貴州省2019才啟動了歷史建筑保護相關文件，開展的進度較為緩慢，相關技術應用處于摸索階段，但可以借鑒全國先進案例進行學習，目前主要使用的技術手段有三維激光掃描技術和無人機攝影技術。

3.1三維激光掃描技術

三維激光掃描技術[6]在古建筑測繪中的應用已日趨成熟，三維激光掃描技術可準確采集古建筑的三維數據，如墻體傾斜度、柱子變形、梁架撓曲程度等，數據精度可達毫米級別，相比其他測繪手段更容易發現歷史建筑存在的結構變形隱患，效率數倍于傳統測繪方式，為歷史建筑的保護修繕與日常維護提供高精數據。同時通過全面測繪獲取古建筑的三維數據，獲取古建筑設計圖紙[7]。但目前貴州省三維激光掃描技術的應用并不普遍，主要原因在于設備價格較貴，普及率不夠。

3.2無人機攝影技術

由于部分歷史建筑屋面為不上人屋面或坡屋面，利用無人攝影技術實現正攝攝影和傾斜攝影，獲得古建筑全方位的近景圖片，地面激光掃描難以采集此部分信息，與三維點云數據配合，形成室內外、包括屋面的全方位的信息記錄。無人機傾斜攝影測量技術也可以生成建筑的真實模型，為歷史建筑的原來風貌進行存檔[8]。貴州省目前無人機攝影測繪技術使用較為普遍，在古建筑測量里面屬于輔助測量。

4結語

貴州省古建筑測繪建檔工作已拉開序幕，將三維激光掃描技術和無人機攝影測量技術綜合應用在古建筑測繪建檔中，能夠獲得有效的測量數據，有重要意義。健全古建筑保護的體制機制，加大專業工匠人才培育，吸納社會力量參與，多渠道籌集社會資本加大古建筑測繪建檔速度。

參考文獻

[1] 段金柱，鄭璜.像愛惜自己的生命一樣保護好文化遺產——習近平在福建保護文化遺產紀事[J].中國文物科學研究，2015（1）：7-13.

[2] 王建平.鄭州市傳統村落延續性保護關鍵問題研究[J].合作經濟與科技，2021（20）：8-11.

[3] 我省少數民族特色村寨位居全國第一[N].貴陽日報，2020-11-07（A01）.

[4] 魏翔.建筑工程測量中數字化測繪的應用——評《建筑工程測量》[J].工業建筑，2021，51（3）：206.

[5] 馮均森.古建筑測繪技術與方法[J].企業家天地，2009（6）：164-165.

[6] 劉科.基于古建筑保護修繕需求的三維激光幾何信息采集應用研究[D].北京：北京工業大學，2019.

[7] 山嵐，張龍，洪生輝，等.三維激光掃描技術在城市古橋保護中的應用探討——以渭源灞陵橋為例[J].城市道橋與防洪，2021（9）：205-208，24.

[8] 周陽陽，徐尚昭，陳斌，等.無人機傾斜攝影測量技術應用于自然保護區勘界[J].測繪通報，2021（9）：43-48.

作者簡介：王珍（1985—），女，碩士，副教授，研究方向為安全工程、工程測量。