歷史建筑測繪解決方案

歷史建筑測繪的工作流程分為前期準備、數據采集、數據處理、成果表達與管理、成果檢核與驗收、成果提交存檔等五個(gè)階段。

歷史建筑測繪工作流程

實(shí)施方案

飛燕遙感根據歷史建筑測繪的特點(diǎn)和目的，結合歷史建筑測繪項目經(jīng)驗，采用空地一體化歷史建筑測繪解決方案——綜合運用三維激光掃描、傾斜航攝、全景攝影、數碼相機拍攝等技術(shù)手段進(jìn)行全面測繪。

地面方面，以三維激光掃描技術(shù)為主要測量手段，對建筑單體進(jìn)行精細化掃描，精確記錄建筑室內和立面構件的空間位置、尺寸和紋理。輔以全景攝影技術(shù)，對建筑細節利用數碼相機拍攝，更全面直觀(guān)地記錄、呈現歷史建筑的三維空間信息。

空中方面，以無(wú)人機傾斜航攝為主要測量手段，對建筑屋頂及周邊環(huán)境進(jìn)行航拍，并基于傾斜攝影技術(shù)實(shí)現歷史建筑三維重建，形成可實(shí)時(shí)瀏覽的三維紋理模型。

通過(guò)多種測量手段相互配合、互為補充，完整記錄歷史建筑的現狀信息，實(shí)現歷史建筑三維數字化重建，并繪制總平面現狀測繪圖、平面圖、立面圖、剖面圖和構件大樣圖，為歷史建筑建立數字檔案。

（一）外業(yè)數據采集

（1）無(wú)人機傾斜攝影數據采集

采用無(wú)人機獲取建筑屋頂及周邊環(huán)境的正射影像和傾斜影像，并基于傾斜攝影技術(shù)進(jìn)行三維重建，形成可實(shí)時(shí)瀏覽的三維紋理模型。

正射影像                          

傾斜航攝影像

（2）三維激光掃描數據采集

采用三維激光掃描儀獲取古建筑單體室內和立面結構的空間數據，在實(shí)際測量中，根據成果應用需求，結合現場(chǎng)情況合理布設站點(diǎn)、標靶，選擇測量精度和覆蓋范圍。對測繪人員、站點(diǎn)位置、儀器關(guān)鍵參數等進(jìn)行現場(chǎng)記錄并繪制草圖標注站點(diǎn)。

                         三維激光掃描站點(diǎn)標注圖                  

激光點(diǎn)云

（3）建筑內部照片進(jìn)行采集

利用數碼相機拍攝歷史建筑外立面，并對建筑屋頂及需要繪制大樣圖的細節進(jìn)行照片采集。

（二）內業(yè)數據處理

內業(yè)數據處理是對采集的傾斜影像、激光點(diǎn)云及拍攝的照片等進(jìn)行處理。

（1）無(wú)人機傾斜攝影建模

基于傾斜影像的實(shí)景三維模型制作包括數據預處理、像控點(diǎn)刺點(diǎn)、空三加密、三維模型生成、模型修飾等。

無(wú)人機傾斜攝影建模技術(shù)路線(xiàn)

空三加密

分塊空三 

合并空三

影像調色

模型修飾

空洞修飾前后效果對比

三維模型生成

實(shí)景三維模型成果

（2）點(diǎn)云數據預處理

點(diǎn)云數據預處理主要包括點(diǎn)云拼接、去噪和著(zhù)色，最終導出真彩色點(diǎn)云數據。

點(diǎn)云拼接：將外業(yè)掃描獲取的不同測站的點(diǎn)云數據進(jìn)行拼接，直至不同測站點(diǎn)云無(wú)縫拼接完成后，即可得到建筑物完整的點(diǎn)云數據。

點(diǎn)云去噪：對掃描時(shí)的人員、車(chē)輛，干擾物、冗余數據等無(wú)效點(diǎn)云數據刪除，保留有效點(diǎn)云。

（3）歷史建筑測繪圖繪制

根據要求，繪制歷史建筑測繪圖，包括總平面現狀圖、平面圖、立面圖、剖面圖和典型構件大樣圖。

基于歷史建筑正射影像圖，繪制總平面現狀圖；基于點(diǎn)云三維模型，利用點(diǎn)云切片繪制歷史建筑的平、立、剖面圖；結合數碼相機拍攝的歷史建筑細節照片，繪制大樣圖。

總平面圖：繪制建筑輪廓、周邊建筑或構筑物、道路、廣場(chǎng)、水域、山體、綠化等環(huán)境信息，且完整覆蓋歷史環(huán)境要素；標注建筑總尺寸，建筑與相鄰建筑物、構筑物的距離；場(chǎng)地標高與建筑、構筑物的標高，平屋面建筑標注天面、女兒墻的標高，坡屋面建筑宜標注屋脊、檐口下沿的標高；標注建筑名稱(chēng)、出入口位置、層數、建筑高度、周邊建筑的層高、周邊道路、廣場(chǎng)名稱(chēng)等信息。

總平面圖

平面現狀圖：包含各層平面、屋頂平面和仰視平面；繪制室內結構構件和非結構構件，完整表達空間布局；反映周邊環(huán)境、出入口、圍墻、院落、天井、門(mén)窗、洞口古樹(shù)、古井等要素；繪制室內材質(zhì)及體現歷史風(fēng)貌的室外地面材料；繪制典型或具有重要歷史、藝術(shù)價(jià)值的室內布置。

立面圖：包含所有可視立面；表達立面整體輪廓、構件輪廓和細節、立面所有材質(zhì)。

剖面圖：全面表達建筑的空間關(guān)系；表達典型或具有重要歷史、藝術(shù)價(jià)值的室內布置。完整繪制和標準剖面材質(zhì)做法。

大樣圖：著(zhù)重繪制體現歷史風(fēng)貌和地方特色的構造、裝飾、材料，采用文字標注。大樣圖包括了各種磚雕、脊飾、門(mén)廊、梁架的斗拱等部分的大樣。

歷史建筑測繪建檔意義重大，將為歷史建筑改造、修繕、重建、合理利用提供科學(xué)依據。飛燕遙感深耕測繪地理信息行業(yè)近二十年，項目經(jīng)驗積淀豐富，長(cháng)年服務(wù)于基礎測繪、自然資源、智慧城市、考古、應急及GIS應用等領(lǐng)域，我們將繼續致力于數字化測繪，不斷迭代優(yōu)化軟件產(chǎn)品，助力歷史與傳統文化的傳承和發(fā)揚。