發布時間：2021-02-24所屬分類：工程師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 中國是以華夏文明為源泉、中華文化為基礎的文明古國，聰睿的中華先民創造出一個又一個摧璨的文化，給后人留下數不勝數的歷史名勝古跡。這些文物古跡承載著中國幾千年的風雨滄桑和光輝成就，凝結了古人的智慧結晶，具備深厚的歷史文化價值、科研價值、藝術價
中國是以華夏文明為源泉、中華文化為基礎的文明古國，聰睿的中華先民創造出一個又一個摧璨的文化，給后人留下數不勝數的歷史名勝古跡。這些文物古跡承載著中國幾千年的風雨滄桑和光輝成就，凝結了古人的智慧結晶，具備深厚的歷史文化價值、科研價值、藝術價值。但后來的風化侵蝕、人為破壞或重新修繕，己非舊時形態，如何有效地保護、傳承逐漸引起人們的重視�，F代測繪科學技術的飛速發展，使得可以在不改變文物原狀的基礎上將文物現狀最大限度地進行留取和還原，保護了文物價值，讓人們更好地認識歷史、了解歷史。
測繪科學技術與文物測繪概況
測繪是指對自然地理要素或者地表人工設施的形狀、大小、空間位置及其屬性等進行測定、采集并繪制成圖的過程。它伴隨著信息技術、計算機技術、光電技術、空間科學、物聯網、5G網絡等的發展而不斷創新與優化，出現了許多新的測繪儀器和技術。時至今日，現代測繪技術己經呈現出多元化、多領域、多尺度發展的模式，為整個社會經濟和文明的發展做出積極貢獻。文物是人類歷史車輪演進過程中遺留下來的各種文化遺產以及建筑遺跡，它是從不同角度反映過去人類生活環境、社會活動、生存條件、生產技術的文化產物。在當前文化遺產保護中，主要包含了考古研究、檔案整理、文化遺產修繕、考古挖掘、虛擬修復、展示與傳播等多方面內容，其實質都是按照測繪資料的指示開展的，都離不開測繪工作的指導。因此，需要將現代測繪技術更好、更科學地引入到文化遺產保護工作中，在信息獲取和表示上突出文化遺產細節和歷史信息表達，真實、準確、完善地反映文化遺產本體及其所處環境條件。文化遺產在歷史發展中由于自然及人為的破壞，不能再生也不可能永生，然而數字化技術可以使文化遺產永生。該行業興起的原因在于，一方面通過非接觸式的數據采集和光學測量技術，全方位、精確化、永久性地保存文化遺產信息，減少人為因素對文化遺產造成的破壞，很好地緩解了文化遺產保護與利用之間的矛盾;另一方面，通過數字信息化的手段與方式更有效地實現公共文化供給端的表現形式。高精度、精細化的測繪數據是文化遺產修繕保護的基礎;非接觸、實時性、多源化的數據獲取方法，是現代測繪技術的明顯優勢。利用無人機傾斜攝影、三維激光掃描、彩繪高光譜成像等技術，以非接觸方式對文物現狀進行高精度、精細化多源數據采集;綜合利用材料化學、計算機圖形學、計算機視覺、三維建模、文化遺產保護、考古、互聯網等多領域交叉知識，實現文化遺產數字化信息留存、虛擬修復設計、應用展示等。
在文物精細化測繪與數字化保護中—的關鋌測繪技術
1、無人機傾斜攝影測0量與近景攝影測量相結合
無人機傾斜攝影測量技術是國際地理信息領域近年來發展起來的一項高新技術，通過對文物進行多角度拍攝，可同時獲取多視角、多像幅的傾斜影像，具有成本低廉、空域限制小、可拍攝大比例尺數據及制作多樣化產品等優勢。隨著傾斜攝影測量技術的理論和硬件發展，尤其是在立體匹配和三維重建中新理論和技術的突破，使得快速動化地建立實景三維模型成為可能。在文化遺產保護研究領域，由于文化遺產測繪本身具有不可接觸性、復雜性和精確性等特點，使得近景攝影測量技術非常適合用來采集文物的相關信息、重建文物的三維立體模型，為文化遺產建檔提供可靠的信息支持和科學依據。將航空影像數據與近景攝影數據相結合，既保證了區域大范圍實景三維模型，同時也保證了重要文化遺產三維模型的精細度。在文化遺產保護和重建過程中，構建文化遺產的三維模型是一項基礎性工作.精確的文化遺產數字模型能夠記錄文化遺產的原始三維信息和紋理信息，從而為文化遺產的三維重建、保護、展示、修繕等工作提供重要的數掘和模型支搾。
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2、三維光掃描技術
三維激光掃描儀的基本原理與全站儀相似，但比全站儀更為復雜，以激光為光源采集數據，獲取的海量高精度點云數據可達到毫米甚至亞毫米，一站掃描的數據就可以達到GB級別。引入三維激光掃描技術，在考古與遺址測繪、文化遺產修復和克隆、現場保護性數字影像記錄、負載分析與安全監測等方面均能夠起到很大的作用。
3、彩繪高光譜成像
將無損檢測的高光譜技術應用到彩繪類文化遺產數字化保護中，能夠建立現存文化遺產的高光譜數字化檔案，永久留存文化遺產的現狀：其次對文化遺產的顏料分析、病害信息自動提取、虛擬修復進行研究，為文化遺產的保護與修復提供科學的、量化的參考依據：最后對文化遺產的隱含信息挖掘、信息增強等研究，提高文化遺產的藝術表達效果，為文化遺產的研究提供新的內涵。
4、數字化虛擬修復設計
針對大型復雜文化遺產修復結果隨機性較大無法預估問題，提出顧及高層次場景知識的文化遺產顯著空間特征提取、表達和應用的相關理論和技術方法。帝測科技三維數字化虛擬修復設計軟件平臺是與北京建筑大學及國內相關文化遺產專家的多年研究成果結晶。該項技術己應用在歷經八年的石質文化遺產大足千手觀音搶救性保護工程、秦始皇兵馬俑數字化項目。
應用案例
1、大足石刻寶頂山大佛灣石刻三維測繪與數字化
綜合應用遙感技術、無人機傾斜攝影測量技術、三維數字化采集技術、高清紋理攝影技術等多種空間、色彩采集方式，根據文化遺產保護需求差異采用不同采集手段和精度，全方位獲取大足石刻眾多龕窟中的小佛灣石刻、石門山石刻、北山石刻136號龕(轉輪經藏窟)、妙高山石刻、舒成巖石刻的三維真實信息。利用海量數據處理技術制作大足石刻龕窟的1：1數字模型，并整合各龕窟現有數據資料，實現大足石刻造像三維數字化，數據庫管理智能化，數字展示生動、形象化。進一步完善石刻文化遺產三維信息留取的行業規范，并基于十年的文化遺產三維信息留取經驗，建立了一整套完整的文化遺產信息三維信息留取的技術系統、工作流程與操作規范，覆蓋文化遺產三維數據獲取、處理到應用的主要環節，為文化遺產保護提供了技術支撐與作業依據。
2、布達拉宮古建筑群精確測繪與數字化
2016年，布達拉宮管理處、中國文化遺產研究院與北京帝測科技股份有限公司合作，開展布達拉宮古建筑精確測繪與數字化工作。布達拉宮自十七世紀重新修建后，便留下了許多未解之謎，例如布達拉宮古建筑群是如何依紅山而建的?各層殿堂之間具有怎樣的位置關系?獨特的地壟構造如何、到底有多少?諸多謎團需要科學地、嚴謹地、定性與定量地予以闡述解答。此次對布達拉宮精細化測繪，綜合應用了先進的測繪裝備和技術，通過控制測量與聯系測量、無人機傾斜攝影、三維激光掃描等技術手段，獲取了布達拉宮建筑群的精確的全面的空間三維坐標測繪數據，并以此為基礎建立布達拉宮建筑群的三維立體模型，作為布達拉宮有時代化特征的文化遺產保護工作基礎數據，滿足于極為復雜的建筑特征及空間形態的保護管理工作的需要，同時通過精準的三維坐標，推斷出尚未被發現的封堵地壟，發現并解決安全隱患，達到精細化測繪和文化遺產保護工作緊密結合的目的，成果豐厚、效果顯著。2019年3月25日，中央電視臺報道西藏民主改革60周年成就時，以本項目為例介紹了西藏文化遺產保護取得的成就。
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