貴州省古建筑測(cè)繪建檔技術(shù)探索

摘要：貴州省少數(shù)民族聚居，少數(shù)民族特色村寨較多，國家級(jí)、省級(jí)文物保護(hù)單位中古建筑居多，古建筑測(cè)繪建檔工作對(duì)貴州省古建筑保護(hù)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(cè)繪建檔的現(xiàn)狀、目前測(cè)繪建檔面臨的困難，通過借鑒全國先進(jìn)案例進(jìn)行學(xué)習(xí)，介紹了三維激光掃描技術(shù)和無人機(jī)攝影技術(shù)在貴州古建筑測(cè)繪建檔的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：古建筑 測(cè)繪建檔 三維激光掃描 無人機(jī)攝影測(cè)量

中圖分類號(hào)： TB89 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? 文章編號(hào)：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(xí)近平總書記在北京考察工作時(shí)強(qiáng)調(diào)：“歷史文化是城市的靈魂，要像愛惜自己的生命一樣保護(hù)好城市歷史文化遺產(chǎn)。[1]”貴州省是一個(gè)多民族省份，少數(shù)民族聚居，在全國命名的三批共1 652個(gè)中國少數(shù)民族特色村寨中，貴州省占312個(gè)，數(shù)量位居全國第一[2]。貴州省擁有國家級(jí)文物保護(hù)單位71處，其中古建筑37處;省級(jí)文物保護(hù)單位279處，其中古建筑155處。其中國家級(jí)文物保護(hù)單位中古建筑的比例為52.1%，省級(jí)文物保護(hù)單位中古建筑的比例為55.6%，古建筑在整個(gè)文物保護(hù)單位中占據(jù)了大部分[3]，古建筑采用木結(jié)構(gòu)比較普遍，主要是當(dāng)時(shí)木材資源比較豐富，木材易于加工，所以使用較多，但是木結(jié)構(gòu)的主要問題是易蛀、易燃，很多古建筑隨著歷史的進(jìn)程而消失了[4]。古建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜，修建年代久遠(yuǎn)，基本沒有完善的設(shè)計(jì)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(cè)繪建檔現(xiàn)狀

貴州省高度重視古建筑的保護(hù)，各級(jí)人民政府高度重視歷史建筑的傳承與保護(hù)，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部司函《關(guān)于請(qǐng)報(bào)送歷史建筑測(cè)繪建檔三年行動(dòng)計(jì)劃和規(guī)范歷史建筑測(cè)繪建檔成果要求的函》（建科保函【2019】202號(hào)）、貴州省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳關(guān)于印發(fā)《貴州省歷史建筑測(cè)繪建檔工作三年行動(dòng)計(jì)劃（2019—2021 年）》的通知（黔建設(shè)通〔2019〕150 號(hào)）、黔東南州歷史建筑保護(hù)管理辦法（試行）等文件（如圖1所示），明確要求了歷史建筑測(cè)繪建檔時(shí)間、測(cè)繪標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)繪成果要求。但實(shí)際根據(jù)針對(duì)歷史建筑市場(chǎng)開展的調(diào)研情況，2021年各市（州）歷史建筑掛牌保護(hù)和測(cè)繪建檔完成情況如表1所示，數(shù)據(jù)顯示全省歷史建筑測(cè)繪建檔完成情況極不樂觀僅完成13.89%，還有5個(gè)地市完成情況為0。

2 貴州省古建筑測(cè)繪建檔困難原因分析

2.1古建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜

中國古代建筑使用木材居多，榫卯結(jié)構(gòu)復(fù)雜，節(jié)點(diǎn)繁多，構(gòu)成富有彈性的框架，主要有抬梁、穿斗、井干三種結(jié)構(gòu)方式;造型優(yōu)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(cè)繪難度大

古建筑測(cè)繪一般主要包括：建筑群的總平面圖測(cè)繪;單體建筑的各層平面測(cè)繪;單體建筑的正立面、側(cè)立面和背立面測(cè)繪;單體建筑的縱剖面和橫剖面測(cè)繪;屋頂?shù)母┅p仰視圖測(cè)繪以及大樣圖測(cè)繪[5]。但要想完成對(duì)古建筑的詳細(xì)的勘察和測(cè)量必須進(jìn)行全面測(cè)繪，全面測(cè)繪可以對(duì)古建筑進(jìn)行遷移和復(fù)建、核心要素進(jìn)行復(fù)原修繕，但既要用常規(guī)儀器，比如全站儀、數(shù)碼相機(jī)，也要用無人機(jī)攝影技術(shù)、三維激光掃描技術(shù)，要多種方法并用，是傳統(tǒng)技術(shù)與新技術(shù)的結(jié)合、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)與模擬結(jié)合的成果，測(cè)繪難度大。

2.3專業(yè)工匠培育不夠有力

全國各大高職院校紛紛提出加強(qiáng)職業(yè)教育，培育能工巧匠，但古建筑的修繕需要傳統(tǒng)的技術(shù)工人，比如木工、油漆工、石工等多種工種。修繕隊(duì)伍老齡化是當(dāng)前的主要難題，目前很多有手藝的技術(shù)工人多是50歲、60歲，社會(huì)對(duì)建筑工人的認(rèn)可度不高等原因，修復(fù)古建筑的技術(shù)工人幾近斷層。近年來，古建筑建檔保護(hù)、傳統(tǒng)文化的興起，民間工匠才逐漸有一部分加入進(jìn)來，但人才隊(duì)伍還十分匱乏。根據(jù)貴州省教育廳2021年招生計(jì)劃，全省46所高職院校，開設(shè)建筑類專業(yè)的學(xué)校有27所，均無古建筑相關(guān)專業(yè)，應(yīng)加強(qiáng)人才培養(yǎng)，推動(dòng)省內(nèi)高職院校增設(shè)“歷史建筑保護(hù)技術(shù)”專業(yè)。

3古建筑測(cè)繪技術(shù)

2004年，北京故宮正式啟動(dòng)數(shù)字化測(cè)量技術(shù)研究，聯(lián)合徠卡公司作為技術(shù)支持，對(duì)太和殿、太和門、等五處院落古建筑實(shí)施三維數(shù)據(jù)采集工作，這個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施標(biāo)志著數(shù)字化技術(shù)在中國正式進(jìn)入建筑遺產(chǎn)測(cè)繪及保護(hù)領(lǐng)域[5]。貴州省2019才啟動(dòng)了歷史建筑保護(hù)相關(guān)文件，開展的進(jìn)度較為緩慢，相關(guān)技術(shù)應(yīng)用處于摸索階段，但可以借鑒全國先進(jìn)案例進(jìn)行學(xué)習(xí)，目前主要使用的技術(shù)手段有三維激光掃描技術(shù)和無人機(jī)攝影技術(shù)。

3.1三維激光掃描技術(shù)

三維激光掃描技術(shù)[6]在古建筑測(cè)繪中的應(yīng)用已日趨成熟，三維激光掃描技術(shù)可準(zhǔn)確采集古建筑的三維數(shù)據(jù)，如墻體傾斜度、柱子變形、梁架撓曲程度等，數(shù)據(jù)精度可達(dá)毫米級(jí)別，相比其他測(cè)繪手段更容易發(fā)現(xiàn)歷史建筑存在的結(jié)構(gòu)變形隱患，效率數(shù)倍于傳統(tǒng)測(cè)繪方式，為歷史建筑的保護(hù)修繕與日常維護(hù)提供高精數(shù)據(jù)。同時(shí)通過全面測(cè)繪獲取古建筑的三維數(shù)據(jù)，獲取古建筑設(shè)計(jì)圖紙[7]。但目前貴州省三維激光掃描技術(shù)的應(yīng)用并不普遍，主要原因在于設(shè)備價(jià)格較貴，普及率不夠。

3.2無人機(jī)攝影技術(shù)

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(shù)實(shí)現(xiàn)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(diǎn)云數(shù)據(jù)配合，形成室內(nèi)外、包括屋面的全方位的信息記錄。無人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)也可以生成建筑的真實(shí)模型，為歷史建筑的原來風(fēng)貌進(jìn)行存檔[8]。貴州省目前無人機(jī)攝影測(cè)繪技術(shù)使用較為普遍，在古建筑測(cè)量里面屬于輔助測(cè)量。

4結(jié)語

貴州省古建筑測(cè)繪建檔工作已拉開序幕，將三維激光掃描技術(shù)和無人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)綜合應(yīng)用在古建筑測(cè)繪建檔中，能夠獲得有效的測(cè)量數(shù)據(jù)，有重要意義。健全古建筑保護(hù)的體制機(jī)制，加大專業(yè)工匠人才培育，吸納社會(huì)力量參與，多渠道籌集社會(huì)資本加大古建筑測(cè)繪建檔速度。

參考文獻(xiàn)

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[8] 周陽陽，徐尚昭，陳斌，等.無人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)應(yīng)用于自然保護(hù)區(qū)勘界[J].測(cè)繪通報(bào)，2021（9）：43-48.

作者簡(jiǎn)介：王珍（1985—），女，碩士，副教授，研究方向?yàn)榘踩こ?、工程測(cè)量。