高新测绘技术在古建筑文物搬迁保护中的应用分析.pdf

城市建筑 建筑论坛 URBANISM AND ARCHITECTURE ARCHITECTURAL FORUM 233 高新测绘技术在古建筑文物搬迁保护中的应用分析高新测绘技术在古建筑文物搬迁保护中的应用分析 Application of New High tech Mapping Technology in the Relocation of Ancient Building Cultural Relics 沈建营 Shen Jianying 摘 要 在古建筑文化搬迁及复原施工过程中 要求具备原 有建筑数据 平面图形及立面图形 本文结合某古庙宇建 筑文化搬迁保护工程 采取高新测绘技术 重点对地形大 样图测绘及三维电子模型制作流程及技术方法进行了研究 与分析 关键词 高新测绘技术 古建筑文物 搬迁保护 三维电子 模型 Abstract In the relocation and restoration construction pro cess of the ancient building culture requires the original build ing data graphic and facade pattern Combined with the anci ent temple architecture culture relocation protection project ta king the high tech surveying and mapping technology this pa per focuses on the study and analysis of terrain drawing ma pping and three dimensional electronic model making process and technical method Keywords new high tech mapping technology ancient ar chitecture protection relocation 3D digital model 一 古建筑概况 某庙宇属于为纪念某位历史人物而修建 其工 程位于福建省漳州 属于国家级重点保护古建筑文 物 该庙宇经过多个朝代扩建 其古建筑群十分宏 伟状况 且在庙宇内存在着较多碑刻书画等文物 为保护好历史文化古迹 在该庙宇搬迁工程中决定 应用整体搬迁 异地原貌复原的技术方案 为做好 古建筑文物拆迁保护 保证庙宇复原施工质量 要 求具备原古建筑及碑刻文物等数据 平面图形及立 体图形 为此 在进行该庙宇搬迁保护中 应对该 庙宇进行高精度地形图测绘 保证建筑之间相对关 系准确 按照搬迁保护需要 决定选择 1 100 比例 尺地形图进行测绘 通过地形图 进行庙宇三维电 子模型制作 通过三维动态模型 为古建筑文化搬 迁保护及复原工作提供参考 实现对历史文化保护 二 古建筑地形大样图测绘与三维电子模型制作流 程 图1 古建筑地形大样图测绘与三维电子模型制作流程示意图 为实现古建筑文化搬迁保护 应用高新测绘技 术 进行古建筑 1 100 地形大样图测绘 并制作三 维电子模型 其具体作业流程如图 1 所示 三 古建筑地形大样图测绘及碑石平面图测绘技术 1 测区控制测量技术 为实现古建筑文物保护 其搬迁及复原施工对 地形图中所描述的建筑物 建筑要素之间的相对关 系精度要求十分高 为此 在应用高新测绘技术进 行测量作业时 进行控制网设置及测量 应充分考 虑控制网相对精度 严格控制测量误差 保证控制 网最弱点点位中误差在 1 cm 以下 考虑到该庙宇依 山而建 地形十分复杂 且其地势起伏较大 为此 在布设控制网时采取假定独立施工坐标系 采取网 状形式进行控制网布设 在该庙宇搬迁保护工程中 其控制网在布设形式上选择为三级导线网 并由三 个闭合环含两个结点构成 其中三级导线点共设置 31 个 其边长平均值为 27 3 m 选择应用全站仪 配套脚手架及棱镜为测量仪器 控制测量观测记录 采取自动控制 测量气温 气压等数据 进行数据 修正 通过计算后发现最大该控制测量最大点间误 差为 5 4 mm 平差高程最大点位误差为 4 4 m 研究 发现其各项测量指标在精度上均满足设计与规范要 求 2 外业数据采集 在该庙宇搬迁保护工程中 采取全野外数字化 测图模式 外业采集通过采集软件来实现 为减小 全站仪测量中产生的对中误差 保证仪器红外线光 斑与控制点中心保持重合 在进行碎步测量时 应 用漫反射测距全站仪 从而减少照准误差 在测量 绘制中 因古建筑柱 墩等部位角点并不清晰 采 取棱镜进行照准测量 其棱镜厚度修正难以处理 为此 在进行古建筑柱 墩等部位测量时 应用漫 反射全站仪进行测量 在测量过程中 将地物输入 到计算机中并通过符号化处理显示 在成图处理中 设置为 1 100 比例 因其比例较大 导致其测量无 法对地物进行综合测量 要求其对古建筑每一个石 栏杆等文物均需要按照比例进行测量 要求绘制元 素能够对地物及地形地貌进行真实反映 3 内业数据编辑 应用测绘编辑软件进行内业数据编辑 将外业 采集所获得的数据文件导入到测绘编辑软件中 因 在外业数据采集作业中 基本完成了地物编辑 地 物连接及图像编辑等工作 通过内业数据编辑 可 以完成等高线编辑 文字标注 图形编辑等 4 数据检查 在完成古建筑地形图编辑工作后 应采取实测 检查与距离检查 保证数据精度 在实测检查中 要求按照所形成的地形图 进行实际测量 发现测 量误差并矫正 距离检查是通过测量建筑之间轴线 距离及立柱距离等 并采取钢尺对实际距离进行测 量 通过电子图与实际距离对比 保证其测量精度 以满足古建筑搬迁及复原操作的要求 四 古建筑三维电子模型制作方法 1 资料收集与资料采集 在进行古建筑三维电子模制作之前 应进行古 建筑三维数据及资料收集 如古建筑地形及建筑物 所形成的三维空间关系 建筑物外观材质等 在该 古建筑搬迁工程中 其三维地形图应用的是 1 100 三维地形图 三维要素主要包括点 线 面 在制 作地表模型时 可以将收集的资料进行转换应用 收集古建筑空间尺寸及纵横剖面图等资料 并作为 建筑物模型制作的主要依据 除此之外 还应收集 古建筑含有色彩的信息 获取地形 建筑色彩信息 等 通过数码相机摄影 可以保存建筑物及周边环 境影响特征 为进行三维模型色彩渲染提供依据 2 古建筑三维模型制作 通过一体化测量并生成三维地形图 将地形图 文件导入并进行三维地表模型建立 其数据处理主 要分为以下几个步骤 在 Micro Station 文件中打 开三维地形图 输入地形图三维要素 如高程点 等高线 房屋边框线等 通过软件工具将数据转换 为 TN 格网模型 将格网模型进行处理并建立贝塞尔 曲面 通过技术处理 将建筑物纵横剖面图中数据 投影到三维地形图中 并形成建筑部件 应用 Photoshop 软件 调整图像色彩 形成静态古建筑 三维模型 3 古建筑三维模型后期处理 在 Micro Station 中将设置好三维模型进行漫 游路径设置 调整光源并将其渲染为动画序列图片 通过软件集成技术 将动画图片生成动画短片 并 配置说明等 通过高新测绘技术在古建筑文物在搬迁中的应 用 完整保留了古建筑信息 为该庙宇搬迁及复原 提供了良好依据 五 结语 在古建筑搬迁保护中 为实现古建筑搬迁及复 原施工 要求对古建筑文物进行测绘 并获得其准 确详细的平面图 剖面图及立面图 本文结合某庙 宇搬迁保护工程 对高新测绘技术的应用进行了研 究与分析 在保证测绘精度及质量的上 应用计