近景摄影测量在古建测绘中的应用及优势

1.三维激光扫描技术在古建测绘中的应用

三维激光扫描技术是近几年逐步发展成熟的最新测量技术，它具有其他测量技术无法比拟的优势。尤其是非接触式的测量手段，不会对古建筑造成损伤。三维激光扫描区别于传统的单点定位测量、点线测绘技术及照相测量技术，它可以深入到任何复杂的现场环境中快速完成实体表面的扫描测量工作，获取实体表面密集的、高精度的三维坐标点云数据，并将这些数据完整地传输至计算机，运用专业的软件进而构建出实体复杂而又不规则的表面三维模型。点云数据能为古建筑保存、保护和研究建立完整、精确、永久的数字档案，通过数字记录方式为古建筑的保护提供检测和修复依据，并能够在已知数据的基础上重建已经不存在的、或者被毁坏的历史遗迹，再现古建筑的原貌，也满足了古建筑高精度普查的需要。此外该技术明显降低了古建筑测量和文物保护工作中测量工作的难度和强度，所得的数据的可挖掘性强，多用性好，具有广泛的应用性。而地理信息系统、虚拟现实和数据库技术在古建筑保护中的应用，则为其建立了一套科学性、实践性很强的系统规范，从技术层面上加强了对古建筑的数字化保护力度，并为实现古建筑的数字化保护探索了一条可行的技术路线。可以预见，随着三维激光扫描技术同GIS等相关技术的结合，必将不断增强其在古建筑保护领域的应用价值和潜力。

2.近景摄影测量在古建测绘中的应用

近景摄影测量相对于三维激光扫描测量来说已经是一种应用时间长、应用普遍、技术成熟、标准完善的测量手段，可以说是进行古建筑测量的常规测量手段，特别是随着数字化摄影技术和计算机处理技术的不断发展，近景摄影测量技术在技术方法、成果精度和成果形式上更是有了很大的提高，可以和三维激光扫描测量技术媲美。通过本次项目的实施，总结数字近景摄影测量技术应用于古建筑测绘具有的优势和不足之处，分别如下：

2-1.优势

1）设备及使用成本低

相对于地面三维激光扫描系统高达一两百万购置价格和高昂的维护费用而言，地面数字摄影测量系统的设备购置成本及维护成本都是很低的，一套配备齐全的数字摄影测量购置成本一般不超过三十万，维护成本几乎没有。

2）测量现场外业工作时间短

在条件具备的情况下，测绘一幅普通规模的古建筑的立面图，数字近景摄影测量现场的工作时间一般不超过两个小时，相比传统测绘手段其效率是相当高的，和三维激光扫描测量的时间相比也要短一些。

3）测量精细度高

数字摄影测量作为正直的面状测量，而三维激光扫描测量只是在密集点基础上的近似面状测量。所以数字摄影测量的成果可以在室内再现被测物体的三维立体形状，并进行三维量测，其测量的精细度基本等同于数码相机的分辨率，对于古建细节的精细描绘，其他测量手段一般难以达到。

2-2.不足

1）操作相对复杂度，对技术人员要求高

影响摄影测量成果精度的因素很多，包括成像质量、摄影的条件、摄影的方式、控制点及布设方式、图像处理及摄影测量处理的方法等等诸多因素，这就要求实施测量的技术人员有相当的经验，能够控制最终成果的质量。

2）要求工作环境比较高

为获取高质量的古建空间信息，摄影测量通常要求满足合适的摄影光线和摄影位置、规范的摄影角度和重叠度、一定的摄影比例尺、精确的控制点等等，因而对现场的工作环境也提出了较高的要求。

3）适用范围具有一定的局限性

数字近景摄影测量对于建筑物的外立面测绘速度较快，但是对于狭小及遮挡较为严重的建筑物内部，往往显得有些力不从心，因而对于建立整个建筑物的三维模型，数字近景摄影测量暴露了它的局限性。

3.三维激光扫描和近景摄影测量的比较

三维激光扫描测量和近景摄影测量技术是当今文物保护工作中基本的测量技术手段，之所以这两种测量技术能在当今文物保护工作中得到广泛的应用，是因为其非接触式测量的特点，两种测量技术有很多的相似之处，但深入的研究也存在着一些区别，表6-3结合实际工作对这两种测量技术做一个比较全面的比较。

4.测绘成果提交

（1）测绘技术报告；

（2）三维激光扫描点云数据成果；(www.xing528.com)

（3）数字正射影像图（DOM）；

（4）两个漫游视频。

4-5.遥感数据

遥感技术是一种重要的现代信息技术。信息的集成包括复合和融合。集成的目的是分析信息之间的相互作用，或者是利用信息的互补效应，弥补单信息的不足，最大限度地挖掘和利用信息资源。遥感技术在古建测绘中的应用，有着现实和长远的意义。

（1）原始数据　为山西运城万荣县为中心的遥感数据

表F6-3　三维激光扫描与近景摄影测量的比较

1此表内数据为2011年数据。

数据时间分别为：

①2007-08-1414︰28︰25.657

cenlat=35.488879344673；cenlon=110.771597796542＜

②2007-08-1414︰28︰28.833

cenlat=35.295850384584；cenlon=110.716021129307

③2010-06-11T15︰53︰29

cenlon=110.760776，cenlat=35.4835310

④2010-09-19T07︰30︰44

cenlon=110.868724，cenlat=35.4776390，

原始数据为国产卫星生产的数据，数据分辨率为2米；全色。

（2）数据处理软件　PCI

（3）数据处理流程　用相同区域的ETM，和网上公开的DEM（90米），作为控制资料，基于PCI遥感数据专业处理软件，利用有理函数算法，通过选点，纠片，和正射校正，最终得到了正射数据成果.但由于控制资料的精度和质量优次，会对数据处理的效果产生直接影响。

（4）数据成果　4个TIF文件——4个不同时期的影像的正射影像数据处理成果，数据分辨率2.5米。

（5）附　参考控制资料：

①ETM参考影像；②DEM。