歷史古建筑是時代的符號，文化的沉淀，極具藝術、歷史、科研價值。歷史古建筑測繪是歷史古建筑保護和利用工作中重要的基礎性工作，主要是通過對歷史古建筑進行信息采集和記錄，獲取完整的數據信息，進行數字建檔、模型建立以及GIS地理信息服務平臺建立等，為歷史古建筑改造、修繕、重建、合理利用提供科學依據。

隨著科技進步，歷史古建筑測繪從初始的手工測量法，到后期采用全站儀、測距儀、鋼尺等人工測繪工具獲取建筑測量信息的測記法。數據采集和處理雖然簡單，但需要消耗大量的人力勞動，且成果基本上只有平面、立面和剖面圖紙，產品形式較為單一。而隨著傾斜攝影測量、三維激光掃描、貼近攝影測量等新測繪技術的全面發展，為歷史古建筑保護工作提供了更加機動、靈活和高效的智能化測繪手段。

其中，傾斜攝影測量主要是采用無人機低空航拍獲取建筑真實影像，通過構建實景三維模型反映建筑全貌，測量效率高；三維激光掃描是一種通過非接觸式測量即可瞬間獲取被測物體大量物理信息和幾何信息的方法，數據精度可達毫米級；貼近攝影測量技術基于無人機集成RTK厘米級高精度定位技術，通過云臺精準控制相機俯仰角和旋轉角，對非常規地面或者人工物體表面進行貼近飛行，高效獲取厘米甚至毫米級別分辨率影像的方法。以上智能化測繪技術進行技術優勢的結合，能夠獲取復雜歷史古建筑全方位的測繪信息，實現歷史古建筑精細化、結構化、內外一體的高精度數字化重建。

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古建筑智能化測繪工作技術流程

現場踏勘：

主要是了解歷史古建筑所處位置的地形情況，建筑特色和現狀，以及建筑周邊環境情況。采用無人機進行環繞飛行獲取低分辨率影像，得到歷史古建筑粗略的地形三維模型。結合單反相機拍攝歷史古建筑的觀闕、楹樁、雕檐、屏風、壁畫等特色，并錄制建筑內部結構視頻，全面了解歷史古建筑的現狀和采集建模難度。

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現場踏勘（a）粗略地形三維數據采集（b）建筑紋理信息采集

方案制定與數據采集：

主要分為無人機貼近攝影測量、架站式激光掃描測量。

無人機貼近攝影測量以無人機搭載P1單鏡頭相機進行歷史古建筑貼近攝影測量數據采集。基于測區踏勘時期獲得的粗略地形三維模型進行航線設計，以保證無人機貼近飛行的安全性和成果精度的控制。航線主要包括塔身環繞貼近，山墻、屋脊立面等貼近敷設。在保證飛行安全的情況下，無人機航線至建筑物貼近距離最小可達5米。

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無人機貼近攝影測量（a）塔形結構環繞飛行（b）屋面、山門立面飛行

架站式激光掃描測量采用三維激光掃描儀進行建筑外部、內部的三維點云數據采集。在激光掃描開始時，需要保證兩個相鄰測站掃描重疊范圍達到30%，并配合掃描儀內置的廣角相機進行實時拍照，快速高效的完成歷史古建筑點云數據的采集。

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激光掃描測量歷史古建筑信息

高精度模型生成：

采用三維建模軟件對環繞、立面等貼近拍攝的影像進行自動、快速實景三維建模。針對建筑內部個別死角，結合3Dmax軟件進行局部分離編輯，完成歷史古建筑三維模型精細化修飾。

將激光掃描點云數據進行匹配著色、配準、噪聲去除等處理，得到高精度的三維激光模型，進一步將無人機貼近攝影測量生成的屋面點云與激光掃描點云進行融合，通過多次校正以降低融合誤差至毫米級。

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歷史古建筑激光掃描真彩色點云和多源數據融合點云

歷史古建筑數字化測繪圖制作：

歷史古建筑數字化測繪圖包括平面圖、立面圖、剖面圖以及詳圖等，可以基于無人機貼近攝影測量技術構建的建筑精細化實景三維模型和貼近攝影測量與激光掃描融合的點云模型，進行抽稀、點云正射、切片處理后直接繪制。

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歷史古建筑點云正射和梁架局部剖面

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歷史古建筑平面圖（a）首層平面圖（b）屋頂平面圖

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歷史古建筑側平面圖（a）歷史古建筑塔剖面展開圖（b）

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歷史古建筑詳圖

采用單一測繪技術手段進行歷史古建筑測繪，其效率、精度以及數據成果的全面性難以同時滿足新時期測繪地理信息行業對歷史古建筑精細化重建的需求。綜合歷史古建筑結構和環境特點，綜合采用傾斜攝影、貼近攝影測量及輔助三維激光掃描測量技術，可以獲取建筑室內外毫米級精度的測量數據，同時彌補了古建筑屋面、塔形建筑高處等位置缺失的點云，為歷史古建筑測繪和保護提供精細化的數據保障。