浅析测绘技术在古建筑保护中的应用

吴敏

摘要：古建筑自建成之日起就随着时间因不同因素遭到不同程度的持续侵蚀和破坏。在古建筑不断消失的今天，对建筑布局、结构体系和构件尺寸等测绘是保护和传承最有效和最基本的方法。传统测绘技术结合现代测绘技术能有效的解决这个问题。

关键词：古建筑;传统测绘技术;现代测绘技术

古建筑保护需要进行动态控制、调整，仅用传统方法已很难满足形势发展的需要，如何用新技术、新手段应对在古建筑保护中遇到的各种问题成了当务之急。随着信息技术的发展，特别是三维激光扫描、 3S、倾斜摄影技术等新型测绘技术的发展，使采集的数据可以永久精确地反映实物的现状，为古建筑的维护修复工作提供全面系统的原始资料。

一、 古建筑测绘的现状

目前，在古建筑中常用的高精度测绘仪器有全站仪、三维激光扫描仪、倾斜摄影等，这些设备能有效的利用激光反馈的特性直接有效的获取相关测绘信息。古建筑传统的测绘方法如手工测绘，此类测绘对测绘人员知识和经验要求高，手工测绘通过接触式的方式容易对古建筑造成不必要甚至不可逆的损害，传统测绘的效率也大为降低了[1]。传统测绘与现代测绘的对比图如下表：

二、传统测绘技术

在古代的建筑中就利用到了测绘技术如长城、金字塔、故宫等。在传统测绘中一般利用卷尺、钢尺丈量取建筑平面、立面、剖面特征点的尺寸、位置、大小等，在手工测量中通常以距离测量为主，运用卷尺来进行简单的高程测量和距离测量，获得建筑物的相应特征线，进而绘出线性特征图。中国水准测量技术可追溯到大禹治水时期。在《史记·夏本纪》中记载大禹治水时说的“准”、“绳”就是用来定水平和测定直线的工具。

三、现代测绘技术

正如上文对传统测绘方法的介绍，随着科学发展、技术更新，测绘技术不断突破自己的极限，不断创新和发展，尽管传统测量技术中经常使用的直尺等工具依然经常在古建筑勘测中经常被使用，但是不可否认的是随着网络信息技术的发展和普及，现代的GPS、RS、GIS（即“3S”技术）技术，古建筑测绘过程因为三维激光扫描技术的出现有了很大的便利，同时又节省了人力、物力，使得测量的精确度得到了保证。

（一）全站仪、GPS 技术、倾斜摄影测量技术

全站仪、GPS，包括三维激光扫描仪均为数据采集阶段所使用的仪器。利用全站仪可以测量古建筑的大小、形状和空间位置，从而绘制古建筑图（平、立、剖面图）。测绘立面图古建筑测绘就是将所有的测绘问题转化为距离测量（竖直和水平方向）。免棱镜全站仪可安置在任意点，无需控制点自由设站，不必对中和定向，无需棱镜高等测量仪器。只需瞄准古建筑的特征點进行高度测量，而后将测得的各位置的高度标注在草图上。测量水平距离时，全站仪在同一立面内测量构件两端的平面坐标利用两点间的距离公式从而计算水平距离。此方法可进一步提高古建筑测绘的效率，具有较高的应用效用。

用全球定位系统GPS （Global Positioning System）逐步建立了国家大地控制网，完成了基本的测绘工作。GPS 测量系统已经逐渐成为一种通用测量仪器，在地形测量、施工放样中应用广泛。

倾斜摄影测量技术绘制较大比例尺地形图过程类似于传统的绘图方法，但过程更加简化。主要包括数据采集和分析、图像控制点布局、航空摄影、空中三角加密、实景三维模型制作、数据编译、调绘制图、质量检验、提交结果等[2]。这是一种能基于地面三维激光扫描等现代测绘技术支持下的高效、安全的新型古建筑测绘方法。

（二）三维激光扫描技术

古建筑测绘用传统技术需要花费大量人力，在建筑物周围搭脚手架，再用皮尺等等工具测量每个建筑物的构件。通常古建文物的装饰纹理图案比较复杂，这种方法测绘效率低、精度较差，容易漏掉了建筑物现状信息，并且接触式测绘方法容易对古建筑物造成不必要的损坏。三维激光扫描技术具有快速、精度高、无需接触、全数字等优点，更大地降低了生产成本、节约时间。输出模式可以直接导入 CAD、三维动画等软件中。

当然，三维激光技术想要全面代替传统的古建筑测绘技术的也是很难实现的，尤其在某些损坏较严重的古建筑物或者三维激光技术无法获得原始数据时。如石雕、木雕等表面雕刻复杂图案，尤其是有些镂空缝隙小且深的雕刻，往往不易布置坐标点，激光也不易探测，易出现扫描死角[3]。此时则需通过人工测量雕刻镂空的深度尺寸。

四、结语

在古建筑保护领域，主要运用的信息化测绘技术结合传统测绘技术来确保目的的实现。在科技发展，信息技术普及的大背景下，古建筑测绘变得越来越便利精确，同时也需要不断克服缺点，加大技术改革创新，突破壁垒。

参考文献：

[1] 孙巧玲.浅析古建筑测绘的传统方法与现代技术 [J]. 江西建材，2016（2）：238-241.

[2] 杜洪涛，郭敏，魏国芳.基于无人机倾斜摄影的大比例尺地形图测绘方法[J].城市勘测，2018（ 6）： 63-66.

[3]朱凌，周克勤，李小爽.基于现代测绘技术的古建筑测绘方法研究.山西建筑.2007（5）：356-357.