
技术人员正在进行三维激光扫描和人工补拍历史建筑细部照片。

见证廊坊历史的老天桥。
历史建筑是一座城市乃至一个国家的文化符号。它跨越时空,见证文明,是优秀传统文化的重要载体之一,在经济社会、历史文化、科学技术、建筑艺术等方面具有显著价值,承载着人们的集体记忆和深厚情感。
2021年10月,河北省廊坊市的九处建筑被确定为历史建筑,其中既有新晋网红地标,更有见证廊坊百年历史的老建筑。河北省地质测绘院(河北省地质矿产勘查开发局空间信息技术研究应用中心)充分发挥测绘地理信息技术优势,对廊坊市历史建筑进行三维激光扫描测绘和建档工作,让每一栋历史建筑拥有了自己的数字化测绘档案。
精准查勘:高效、高精度、高完整度
历史建筑是人类文化遗产的重要组成部分,是人类历史变迁的物质载体,镌刻着城市发展脉络,但是因其形成时间长,原有的资料无法反映现状,传统的量测、拍照也无法将建筑快速、完整、真实地记录下来。
位于廊坊市永华东道的老天桥是连接城市南北的主要通道,1897年京山铁路建成通车设廊坊站,修建了老火车站和过街天桥。1900年八国联军侵华时,义和团在此浴血斗争、抵御外侮,廊坊大捷传为佳话。铁路穿城而过,城市几经变迁,而老天桥所承载的“廊坊精神”却从未消失。
该院采用三维激光扫描和倾斜摄影测量等技术,及时获取老天桥的点云数据及三维坐标信息,通过绘图软件、模型制作软件等,转化为三维模型及线、面、体等各种图件数据,获得精细的实景三维模型。结合点云与三维模型,完成老天桥所有构件及其空间位置关系的勘察和测量。
项目负责人王棋介绍说,传统的测绘方式出图需要一周时间,且只能出平面图纸,而利用现代技术,采集时间约为3个多小时,三维图形精度可达毫米级,大大节省了人力物力,提高了项目的效率与质量。高效率、高精度、高完整度的现代技术使得百年老天桥拥有了3D“身份证”,为弘扬历史、留住城市文化印记增添了数字内涵。
技术融合:让建筑之美活起来
廊坊市丝绸之路中心是京津冀地区的文化艺术新地标,以“流动的云”为建筑灵感设计而成,是中国北方地区鲜有的融合美术馆、博物馆和艺术表演中心为一体的综合性艺术空间。中心单体建筑面积超过国家博物馆和国家大剧院,达25万平方米,东西跨度约450米,高度51.72米,顶面弧形设计,外形层次丰富、结构复杂。
传统的文化遗产测绘方法无法实现对曲面建筑以及大跨度建筑的高精度测量,该院项目组专家综合运用倾斜摄影测量技术、贴近摄影测量技术,通过调整三维激光扫描作业路线,提出控制性扫描与精细扫描相结合的作业方式,解决了数据不易拼接的难点。针对站式三维扫描激光无法获取历史建筑顶部等位置点云成果的问题,技术人员利用无人机搭载特制镜头及多台传感器,从不同角度获取影像信息,并且贴近建筑表面获得(亚厘米级)高清影像,通过点云处理,精准得出弧面测量数据。
高精度的倾斜模型点云与激光扫描点云融合产生出真实的建筑三维模型,以数字之“云”将建筑之“云”进行完整表达,让历史建筑活起来,建筑的科学价值、艺术价值以数字化的方式得到了独特的诠释。
三维立体、纤毫可见。测绘技术赋能历史建筑,全面地呈现了历史建筑细节和风貌特点,形成了历史建筑精细化测量成果。数字化测绘档案为历史建筑平面图、立面图、精细三维实景和历史建筑的保护修缮、活化利用和精细化管理等工作提供了可靠的数据支撑。在此基础上,该院完成了廊坊市隆福寺、博物馆、图书馆、呈祥紫园小区内碉堡及水塔等多个历史建筑的数字化测绘,参与起草了《廊坊市历史建筑测绘建档数据标准》,对廊坊市历史建筑测绘建档入库工作进行规范,为建立分类科学、保护有力、管理有效的城乡历史文化保护传承体系提供了有力保障。
“在未来,建筑物的数字化测绘档案成果可以用于建设面向公众的实时查询浏览平台,展示历史建筑的价值和文化魅力,推进公众对历史建筑保护的关注和参与。”河北省地质测绘院院长贾乃娟说。
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