古建筑保护中对信息化测绘技术的应用

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［摘要］在城镇化发展进程中，为了满足建筑需要，许多具有历史文化价值的古建筑物需要进行搬迁。为了尽可能降低搬迁过程中给古建筑造成的损害，需要提前进行数据采集和建筑测绘。文章首先分析了信息化测绘技术的发展现状，随后指出了古建筑三维电子模型的建筑方式，最后就古建筑中测绘技术的具体应用进行了详细分析。

［关键词］古建筑;信息化;测绘技术;应用分析

古建筑不仅是中国古建文化的传承载体，而且具有极其丰富的经济利用价值，例如常德桃源古镇被评为国家4A级旅游景区，给当地带来了可观的经济收益。近年来，受环境恶化以及人类活动等多方面因素的影响，我国古建筑的破坏问题日益严重，必须要借助于信息化测绘技术，收集古建筑的相关资料，为今后古建筑的搬迁和修复提供必要的信息指导。

1信息化测绘技术的发展现状

测绘技术最早应用于工程测量，后来随着测绘技术的不断发展，其应用范围也变得更加广泛。国内最早应用测绘技术进行保护的一批古建筑包括长城、故宫等，但是早期的测绘工具以钢尺、卷尺为主，所获得的数据十分有限，测绘技术的实用性较低。随着信息化技术的发展，现代测绘技术包含了计算机，GIS，GPS以及全站仪等技术设备，能够全方位、立体化的采集古建筑的相关数据，为古建筑的虚拟现实和模型制作提供了必要的数据支持。针对近年来不断出现的古建筑破坏问题，国家文物组织协会在2011年正式启动古建筑的信息化测绘工作，利用现代化的技术设备完成记录古建筑的地理位置、空间数据，为今后古建筑的测绘研究提供了丰富的资料。

2古建筑三维电子模型中的建筑方式

2．1采集古建筑的相关资料

前期测量中所采集到的三维数据越丰富，后期三维电子模型的还原度越高。信息化测绘中所要收集的三维数据主要包括:一，古建筑的地形图，以及古建筑各个结构中所用到的建筑材料;二，借助于探测扫描形式，收集古建筑的横向剖面图和纵向剖面图，并明确古建筑的空间尺寸，以便于为后期模型制作提供可靠的依据。在收集完上述资料后，按照一定的比例将所采集到的实际数据进行等比缩小，构建三维模型。

2．2制作古建筑的三维模型

在收集到足够丰富的古建筑数据后，将这些数据录入到专门的计算机建模软件中，能够直接生成相应的三维模型。具体的模型制作步骤如下:首先，打开模型制作软件，并在该软件中打开三维地图;其次，调用数据文件，将文件中的三维要素录入地形图中，包括地形图、等高线、建筑边线等;再次，将上述三维数据转换层TN网格模式，并将网格进行曲面处理;最后，将处理后的建筑剖面图直接投射到地图上，再利用调色软件对古建筑三维模型进行色彩处理，生成最终的三维建筑模型。

2．3古建筑三维模型的后期处理

后期处理对于完善古建筑三维模型起到了至关重要的作用。一般来说，后期处理需要将之前设计完成的三维模型进行相应路径的设置，例如需要调整光源及投影，需要利用处理软件生成动态图片等。

3古建筑保护中信息化测绘技术的应用

3．1测区的控制测量技术

在古建筑的保护和修复工作中，为了尽可能还原古建筑原有的形态，对测绘工作中各个建筑要素以及测量精度都提出了极其严格的要求。因此，借助信息化测绘技术，利用全站仪、遥感测量等先进技术手段，可以在保证测绘进度的同时，使测绘所得数据误差维持在允许范围之内。例如，在利用信息化测绘技术采集古建筑周边的地理环境时，可以在古建筑外围安装三个测量点，然后从这三点上分别布置控制网，形成一个闭合的环形结构，从而能够全方位采集古建筑的地理环境信息。测区的控制测量工作相对简单，测绘工作要求方面，只需要保证测量结果的精确度即可。

3．2外业数据的采集

为了躲避自然灾害或满足城市建设等重要工程施工需要，需要对古建筑实施保护搬迁工作。这种情况下，往往需要古建筑整体搬迁，因此对外业数据采集的全面性和精确性提出了较高要求。现阶段的外业数据采集主要以全野外数字化模式为主，能够借助于信息采集软件获取大量的古建筑相关信息。其具体工作流程为:首先，在古建筑的边缘和重要位置安装控制点，然后利用红外探测器扫描古建筑，确保红外线和控制点完全重合，描绘出建筑的大体轮廓和主体结构;其次，进行碎步测量。碎步测量的目的是在红外探测基础上，进一步提升测绘精度，体现古建筑的内部设计细节。碎步测量的主要测量工具是全站仪，采用漫反射的方式，进行多次测绘，逐步缩小误差区间;再次，我国古建筑结构中大多包含梁、柱、墩等结构，在采用碎步测量时，对这些结构的角度和位置不能进行全面测量。在这种情况下，还需要结合三棱镜进行反射测量;最后，将外业测绘中所得到的数据输入到计算机上，并按照1∶100的比例将测量数据等比缩小，根据对应的数据、符号进行模型重构。

3．3内业数据的编辑

利用相应测绘软件对内业数据进行编辑，将所采集数据导入相应测绘软件中，在数据采集中完成地物相连以及地物编辑等工作，然后通过实际的数据编辑，完成文字标注以及高线和图形的编辑等。古建筑相关测绘数据内容较多，因此在编辑工作中应当制定阶段性的编辑任务，确保业内数据能够真正发挥参考价值。

4结语

总之，信息化测绘技术很好的满足了古建筑保护的各方面需求，具有重要的应用和推广价值。

参考文献:

［1］李士静，应海荣．信息化测绘背景下对城市大比例尺地形图综合的技术研究［J］．科技创新与应用，2013，(7):164－165．

［2］杨兆国，龚宏斌．当前测绘学科新进展探讨———基于数字化测绘到信息化测绘的转变［J］．中国新技术新产品，2016，(4):109－111．

［3］刘占星，沈继杰．面向信息化测绘的省级基础地理信息服务体系研究———以甘肃省信息化测绘服务体系建设为例［J］．城市现代化，2013，(17):131－133．

作者：何岩 徐紫威 单位：长春建筑学院