數(shù)字化測繪技術為制定精準的保護及活化方案提供數(shù)據(jù)支持

　　8月29日是第19個全國測繪法宣傳日。近年來，廣州市踐行科技發(fā)展理念，加大測繪科技投入，引入各類新型測繪技術，持續(xù)開展測繪新技術應用工作，不斷提升測繪服務水平，為城市規(guī)劃、自然資源管理、基礎建設、文化遺產(chǎn)保護等多領域提供可靠、優(yōu)質的測繪地理信息服務。在文化遺產(chǎn)保護方面，廣州對歷史建筑和部分歷史街區(qū)進行三維激光掃描測繪、建檔工作，在歷史建筑保護與活化利用的進程中起到保駕護航的作用。

歷史街區(qū)三維彩色點云

　　數(shù)字化測繪建檔

　　效率高、精度高、完整度高

　　廣州有著2200多年悠久建城歷史，是國務院公布的首批歷史文化名城之一，市委、市政府確定了建設世界文化名城的戰(zhàn)略目標。廣州市根據(jù)《廣東省城鄉(xiāng)規(guī)劃條例》《廣州市歷史文化名城保護條例》《廣州市歷史建筑和歷史風貌區(qū)保護辦法》等相關規(guī)定，對已確定公布的歷史建筑和部分歷史街區(qū)進行三維激光掃描測繪、建檔工作。

　　三維立體、纖毫可見！與傳統(tǒng)測繪方式相比，數(shù)字化測繪建檔具有效率高、精度高、完整度高的技術優(yōu)勢。以一座三開間兩進的典型祠堂為例，現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集時間約為3個小時，效率數(shù)倍于傳統(tǒng)測繪方式，可最大限度降低對建筑干擾。借助三維激光掃描技術可快速獲取歷史建筑的三維點云數(shù)據(jù)，可精確記錄墻體的傾斜、柱子的歪閃等保存現(xiàn)狀，精度可達毫米級別。通過無人機航拍、傾斜攝影建模和全景影像拍攝的技術，與三維點云數(shù)據(jù)配合，記錄建筑室內、立面、屋面和周邊歷史環(huán)境等全方位的數(shù)據(jù)。

　　市規(guī)劃和自然資源局有關負責人表示，廣州市歷史文化街區(qū)測繪建檔工作主要采用地面站式激光雷達獲取數(shù)據(jù)，但存在數(shù)據(jù)獲取效率較低、部分街區(qū)受高架遮擋無法采集等問題。為此，廣州在已有移動測量技術基礎上，定制開發(fā)高精度車載移動測量系統(tǒng)，高效采集道路沿線高精度、高密度的三維真彩色點云及360°實景影像。車載移動測量系統(tǒng)，融合高精度慣導、高速激光雷達，提高了測量精度和數(shù)據(jù)獲取效率，更是解決了人民路等歷史文化街區(qū)被高架遮擋問題，有效支撐了歷史文化街區(qū)的測繪建檔、虛擬展示和保護宣傳。

　　“3D身份證”為活化利用提供數(shù)據(jù)支撐

　　利用數(shù)字化測繪技術打造歷史建筑“3D身份證”的目的，并不是單純地保存歷史建筑的現(xiàn)狀情況，更是為制定精準的保護及活化方案提供數(shù)據(jù)支撐，通過科學的數(shù)據(jù)應用與日常管理為歷史建筑活化利用提供科學依據(jù)和賦予歷史建筑生命力的同時也為生活在這里的人們留住城市印記。

　　北京路商業(yè)步行街是廣州建城2200多年來從未偏移、從未斷代的城市中軸線。如今，北京路步行街成功完成蛻變，在整個改造過程中三維測繪成果作用功不可沒。那么是如何一步步通過三維測繪數(shù)據(jù)的應用實現(xiàn)改造提升的呢？

　　永漢電影院位于北京路與文明路交界處，為廣州早期電影院之一。它是第五批歷史建筑，也是2020年的145棟測繪建筑之一。永漢電影院在改造前被多處廣告招牌遮擋，已經(jīng)看不出其部分的風貌要素，如何高效準確地在保護核心價值要素的前提下進行風貌提升，將是提升設計工作中的一項最大難點。三維測繪相比于傳統(tǒng)測繪，使用的三維激光掃描儀具備了高效率和高精度的優(yōu)勢，因此能獲取更高精度高分辨率的數(shù)字模型。數(shù)字模型不僅可以精準反映高精度尺寸，同時也完整記錄了所有的核心要素，為后續(xù)的改造設計方案提供有力的技術支撐。

　　設計人員借助三維測繪數(shù)據(jù)，在精細保留了建筑核心價值要素的前提下高效準確地完成了永漢電影院的風貌提升方案設計。三維測繪數(shù)據(jù)的應用不僅為歷史建筑活化、改造提升帶來了技術支撐，在前期調研相比傳統(tǒng)二維測繪更準確，為后續(xù)方案設計、現(xiàn)場施工的準確度與質量保駕護航。

　　出動無人機為老建筑

　　制作三維實景模型

　　針對傳統(tǒng)文化遺產(chǎn)測繪方法中存在的一些不足，廣州市基于貼近攝影測量方法，從硬件測試、作業(yè)流程、數(shù)據(jù)處理、應用試驗四個方面開展研究，形成了一套基于貼近攝影測量的文化遺存測繪技術體系，經(jīng)過試驗提出了貼近攝影測量用于文化遺產(chǎn)測繪的航攝參數(shù)建議，并在琶洲塔、明心書院等多個典型場景開展了應用試驗。

　　在琶洲塔文物修繕過程中，測繪人員采用M300無人機，基于地形圖數(shù)據(jù)進行三維航線規(guī)劃，并通過抽稀航線的方式實現(xiàn)旁向重疊度對比試驗，試驗制作了琶洲塔高精度實景三維模型及立面紋理圖，為開展琶洲塔后續(xù)修繕、維護提供高精度真實三維數(shù)據(jù)。

低空無人機測制大比例尺地形圖

　　明心書院建筑立面測繪則采用M300無人機，開展貼近攝影測量建筑立面測繪應用試驗，以高分辨率影像圖為參考進行三維航線規(guī)劃，并對建筑主立面進行數(shù)據(jù)采集，同時，采用了激光雷達掃描、傾斜航攝對明心書院進行數(shù)據(jù)采集。試驗不僅制作了明心書院超高分辨率立面紋理圖，還實現(xiàn)了貼近攝影與傾斜攝影數(shù)據(jù)融合，制作了整體更完整的三維實景模型。