精準丈量，給古建造做個“透視”

2014-08-18 11:09 來源：http://m.sustainablelifeonearth.com/ 閱讀：次

　　據(jù)國家“指南針規(guī)劃—中國古代發(fā)現(xiàn)發(fā)明的價值發(fā)掘與展現(xiàn)”專項，在“古代有名的遺跡、墓葬、古建筑和土木工程設計、建造資料技術等方面”，“進行系統(tǒng)的專項考察、收拾挖掘、研究展示、挽救傳承”。

精準測量，給古建造做個“透視”

　　自梁思成發(fā)展佛光寺調(diào)研的1937年至今70多年里，建筑歷史界屢次踏勘、測量東大殿。但測量手腕基礎以皮尺、鋼尺的手工測量為主，數(shù)據(jù)取舍到0.5厘米。

起源：科技日報 2013 *** 1 *** 10 李禾

　　“在上述工作的基礎上，咱們才干提出了東大殿掩護工作打算以及初步的修理倡議等。”呂舟說。

　　東大殿被稱為我國古代修建遺存中最為珍稀的一座，其所蘊含的設計思維、構造標準和加工做法在非物資遺存方面存在不凡價值。因而，呂舟表現(xiàn)，以精細測繪入手，通過應用精密測量工具與傳統(tǒng)測繪相聯(lián)合的方式，揚長避短，力求在應用目前最進步的技術前提下，得到盡可能精確而全面的測繪成果等。在該結果基本上，繪制東大殿還原幻想設計圖。

　　據(jù)清華大學建筑設計研究院文化遺產(chǎn)保護研究所等編寫出版的《佛光寺東大殿勘探研究講演》描寫，佛光寺東大殿背靠陡崖，50年代曾因為崖體倒塌使大殿后墻部分受到損壞，同時存在局部基礎不平均下沉和木構建糟朽、斷裂等問題。

　　呂舟說，“通過三維激光掃描失掉東大殿精確測繪數(shù)據(jù)后，東大殿一些法度軌制上的法則開端明白地浮現(xiàn)在我們眼前，使重建或恢復東大殿，打消結構變形影響的標準狀態(tài)成為可能。”通過對三維激光掃描點云切片與復原的東大殿尺度結構剖面相比擬，就可得到東大殿準確的結構變形情況，對東大殿結構保險做出斷定。這也是我國第一次把三維激光掃描運用于木結構文物建筑的結構平安評估。

　　在山西五臺山南臺西麓的樹林中，千年古剎佛光寺悄悄聳立。作為國務院頒布的第一批全國重點文物保護單位，佛光寺已列入世界遺產(chǎn)目錄。其中，建于公元857年的佛光寺東大殿是我國現(xiàn)存最為完全、體量最大的唐代木結構建筑，也是研究唐代木結構建筑最為主要的“標準器”。

　　以文物維護為目標的測繪請求準確地反應文物修筑的現(xiàn)狀，包含殘損、構件錯置、修改、變形的情形，手工測繪中難以精確、清楚地表示出文物建筑現(xiàn)狀，或有可能在測繪進程中被疏忽。&ldquo,名人財智;三維激光掃描為解決這一問題供給了可能性。”呂舟說。

　　文物建筑測繪國度文物局重點科研基地（天津大學）主任吳蔥教學說，除三維激光掃描技術和全站儀外，他們還將多基線數(shù)字近景攝影測量體系、固定翼無人機、無人直升機等新技術利用于古建筑測量中，精確測繪了柬埔寨吳哥古跡、天壇、故宮、頤和園、山西應縣木塔、遼寧義縣奉國寺等20多處古建筑。

　　呂舟說，前人所做的測繪已獲得宏大結果，但因為以往測量工具和測繪手段的限度，難以到達更高精度，誤差量也難以節(jié)制，測量結果不一。在本次勘察中，使用了三維激光掃描配合全站型電子速測儀定位，全站儀可給出把持點的空間絕對坐標，為掃描結果的三維空間形象提供坐標；再加上局部的手工測量，從而得到一套精確、客觀的東大殿數(shù)據(jù)�，F(xiàn)在，在古代建筑測繪范疇，三維激光掃描已是一項常用的技術。

　　20世紀30年代，梁思成、林徽因依據(jù)敦煌第61窟中的“大五臺山圖”發(fā)明了佛光寺東大殿，作為至今海內(nèi)已知的獨一唐朝木建筑，這座可貴的建筑對我國建筑史研究具備極重要的意思。

　　“清華大學文明遺產(chǎn)保護研討所承當了佛光寺東大殿精確測繪等工作。我們盼望對東大殿用三維激光掃描的精確測量辦法，來斷定建筑結構變形，通過對變形的量化剖析，得到東大殿結構是否安全的論斷。”清華大學建筑學院副院長呂舟傳授說。

　　據(jù)先容，與傳統(tǒng)測繪技巧比擬，三維激光掃描的上風在于數(shù)據(jù)全面性跟正確性，能夠在電腦中像做透視一樣進行切片丈量，從而測量無奈直接測量的地位，實現(xiàn)實測不可能完成的工作，并盡可能測量到所有數(shù)據(jù)，再通過數(shù)理統(tǒng)計推斷出最合乎的原始設計尺寸；全站儀所取得數(shù)據(jù)準確，角度誤差為秒級，測距誤差為毫米級；觀測速度快，采集單個點僅需多少秒鐘；工作間隔最遠可達數(shù)百米等。

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