古建筑設(shè)計(jì)之測(cè)繪技術(shù)專業(yè)方法介紹

古建筑測(cè)繪是記錄、研究、以及進(jìn)行古建筑修繕和保護(hù)的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作，一套完整、準(zhǔn)確、詳實(shí)的測(cè)繪記錄是留給后人讀解歷史最豐厚的遺產(chǎn)和進(jìn)行古建筑研究的科學(xué)依據(jù)。只有建立一套科學(xué)合理的測(cè)繪方法和體系，才能實(shí)現(xiàn)古建筑測(cè)繪的快速、有序、準(zhǔn)確和詳實(shí)。南方古建筑設(shè)計(jì)院古建筑設(shè)計(jì)專家談到：新技術(shù)為古建筑精細(xì)測(cè)繪提供了各種各樣的可能性，推動(dòng)古建筑測(cè)繪數(shù)據(jù)技術(shù)獲取向著集成化、實(shí)時(shí)化、動(dòng)態(tài)化、數(shù)字化和智能化的方向發(fā)展。

古建筑設(shè)計(jì)技巧之測(cè)繪技術(shù)與方法

外業(yè)測(cè)量數(shù)據(jù)采集詳細(xì)流程

1、采踏勘選定：現(xiàn)場(chǎng)踏勘，制定外業(yè)數(shù)據(jù)采集方案，包括控制方案、測(cè)站設(shè)置方案、標(biāo)靶布設(shè)方案和紋理采集方案。

2、測(cè)量基準(zhǔn)建立：以全站儀、測(cè)距儀、水準(zhǔn)儀等傳統(tǒng)測(cè)量傳感器建立古建筑精細(xì)測(cè)繪的基礎(chǔ)控制，并以全站儀交會(huì)測(cè)量方法獲取古建筑各構(gòu)件間的連接點(diǎn)三維坐標(biāo)、大樣圖，建立古建筑測(cè)量一級(jí)控制，為后續(xù)數(shù)據(jù)采集提供測(cè)量基準(zhǔn)和數(shù)據(jù)拼接連接點(diǎn)。

3、三維激光掃描：受視角限制，一般要采用三維激光掃描儀在不同的位置獲取古建筑點(diǎn)云數(shù)據(jù)。因此，需要對(duì)多站點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接。由于各站點(diǎn)云數(shù)據(jù)坐標(biāo)系不同，相鄰測(cè)站之間以同名靶為標(biāo)志進(jìn)行拼接，實(shí)質(zhì)就是通過不同測(cè)站點(diǎn)間同名IE在兩個(gè)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)計(jì)算這兩個(gè)坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)。

4、對(duì)局部細(xì)節(jié)測(cè)繪：于局部隱蔽區(qū)域或一些具有代表性的小構(gòu)件采用手持三維激光掃描儀獲取局部精細(xì)點(diǎn)云。對(duì)于部分關(guān)鍵物體進(jìn)行高分辨率近景攝影測(cè)量。對(duì)一些無法掃描點(diǎn)云并且無法使用近景攝影測(cè)量地方可采用鋼尺、照相或全站儀人工傳統(tǒng)測(cè)量方式補(bǔ)充數(shù)據(jù)。

內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理詳細(xì)流程

1、點(diǎn)云拼接與影像配準(zhǔn)：要做到各測(cè)站點(diǎn)之間的點(diǎn)云數(shù)據(jù)精確拼接就要求在使用掃描過程中靶球和全站儀測(cè)量共同進(jìn)行，以提高拼接精度。將現(xiàn)場(chǎng)采集的全景影像與點(diǎn)云數(shù)據(jù)精確匹配，使點(diǎn)云不僅僅攜帶有空間三維信息，同時(shí)還帶有紋理信息。

2、點(diǎn)云索引預(yù)處理：由于點(diǎn)云數(shù)據(jù)量大，點(diǎn)云處理軟件如AutoCAD、TerrS0lid對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)導(dǎo)入、顯示和處理效率低，需要建立點(diǎn)云索引。點(diǎn)云索引采用常用的金字塔索引方式，每一級(jí)索引網(wǎng)格步長(zhǎng)可設(shè)置為100。進(jìn)一步對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行噪聲處理，剔除無效數(shù)據(jù)。

3、圖件繪制：根據(jù)拼接之后的掃描點(diǎn)云數(shù)據(jù)以及近景攝影測(cè)量數(shù)據(jù)，按照古建筑物繪圖規(guī)則與精度，進(jìn)行古建筑物精細(xì)測(cè)繪，具體包括平面圖、立面圖、剖面圖等二維圖紙。圖件繪制可采用點(diǎn)云面片切割、基于點(diǎn)云平面投影等獲取點(diǎn)云在成圖平面上的點(diǎn)云數(shù)據(jù)和投影圖，以此可方便繪制各種古建筑物圖件、構(gòu)件圖件等。