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历史建筑不动产测绘中传统技法与现代技术的融合

作者

谢小刚 吕琳琳

西安天穹规划设计有限公司

引言

历史建筑作为人类文明的重要遗产,承载着丰富的历史文化信息。然而,随着时间推移,许多历史建筑面临老化和损坏的风险,需要科学的保护手段。测绘是历史建筑保护的基础,为修缮、管理和保护提供了重要数据支持。传统测绘方法在早期发挥了重要作用,但在复杂建筑环境下,精度和效率存在不足。现代技术如激光扫描、无人机航拍和三维建模等的引入,提高了效率和精度。但传统技法在细节捕捉和文化保护方面仍具有不可替代的优势。因此,如何将两者结合,确保精度并体现历史建筑文化价值,成为测绘领域的重要研究方向。本文旨在探讨传统与现代测绘技术的融合与创新。

一、传统测绘技法的基本概念与优势

(一)传统测绘技法概述

传统的历史建筑测绘技法通常依赖手工测量和绘图,包括通过使用尺子、量角器、铅笔和纸张等工具进行现场测量,手绘建筑平面图、立面图和剖面图。这些技法已经历了数百年的历史,具有较强的可靠性和实用性,尤其在复杂的建筑结构和细节部分的描绘上,传统技法可以精细刻画每一处细节,展现建筑的原貌。在实际操作中,测量人员根据现场的实际情况,使用传统测量工具如经纬仪、水平仪等,逐步绘制建筑图纸。

(二)传统技法的优势与局限

传统测绘技法的最大优势在于能够提供非常高的细节精度,尤其在需要通过手工细致绘制的情况下,可以对建筑的每个细节进行严谨的刻画。同时,传统测绘技法操作简单,易于现场实施,对于复杂的建筑结构和难以通过现代技术手段直接捕捉的细节具有不可替代的作用。尽管如此,传统技法在实际应用中也面临着局限性。首先,手工绘制过程费时费力,且需要较高的技能水平;其次,在测量精度方面,传统方法很难保证完全的准确性,特别是在面对复杂的三维结构时,难以实现全面的立体测量。第三,传统方法往往无法在大范围内实现精确的整体测绘,对于复杂或大规模的建筑项目,传统方法往往效率较低,难以满足现代建筑测绘的需求。

(三)传统技法的适用场景

尽管现代技术已经广泛应用于建筑测绘领域,但传统测绘技法在某些特定场景中依然具有重要价值。例如,在一些细节的表达和精细的绘制中,传统的手工测量和绘制方法能够保证更高的艺术性和文化内涵的传达。此外,某些历史建筑的特殊性和复杂性要求测绘人员在进行现场操作时,依靠传统方法来捕捉建筑的微小细节,尤其是在涉及到历史文化保护和古建筑修复时,传统技法的应用不可或缺。

二、现代技术在历史建筑测绘中的应用与优势

(一)激光扫描技术的应用

激光扫描技术是一种精确的三维测量技术,能够快速捕捉建筑物的立体信息,生成精确的三维点云数据。在历史建筑测绘中,激光扫描可以在不接触建筑的情况下,通过高精度的激光仪器扫描建筑表面,生成三维点云数据,这些数据能够全面展现建筑的外形、结构和细节。激光扫描技术相比传统方法具有更高的精度和效率,尤其在面对大规模或复杂的历史建筑时,能够快速完成大量的数据采集,节省时间和人力。

(二)无人机航拍技术的应用

无人机航拍技术是近年来广泛应用于建筑测绘中的一项新兴技术,尤其在测绘难以接近的高空或复杂地形时,表现出独特的优势。无人机配备高清摄像头和 GPS 定位系统,通过航拍技术能够获取建筑的空中视图,为后续的测绘提供基础数据。在历史建筑测绘中,结合无人机航拍和三维建模技术,能够提供建筑物的完整外观信息,并为地形数据提供准确的支持,极大地提高了测绘工作的效率和精度。

(三)三维建模技术的应用

三维建模技术能够将激光扫描或无人机航拍获得的点云数据转化为三维模型,便于更为直观地展示历史建筑的结构特征和空间布局。通过三维建模,测绘人员可以对建筑的立体空间进行精细化处理,便于后续的分析和修复工作。三维建模不仅有助于保存历史建筑的数据资料,还能为未来的建筑修复和保护提供重要参考。尤其是在历史建筑修复过程中,三维模型的精确度可以帮助设计师模拟修复过程,并预测修复后效果,从而提高修复的科学性和准确性。

三、传统技法与现代技术的融合应用

(一)融合应用的必要性与优势

传统技法与现代技术各自具有独特的优势和局限,二者的融合能够有效弥补彼此的不足,提高历史建筑测绘的效率和精度。现代技术在大范围数据采集和三维建模方面具有显著优势,能够快速、高精度地获取建筑的结构数据,而传统技法则在细节绘制、文化内涵的表达方面有着不可替代的作用。通过将现代技术与传统技法相结合,不仅能够保证测绘精度,还能在保护建筑艺术和文化价值的同时,提升历史建筑修复和管理的效果。这种融合尤为重要,特别是在历史建筑的保护和修复过程中,能够在保持建筑原貌的同时,确保精确的数据支持和高效的修复过程。

(二)融合应用的具体方法与实践案例

具体而言,历史建筑测绘的传统技法与现代技术可以通过几种方式结合应用。首先,结合激光扫描和传统手绘图纸,激光扫描能够高效获取建筑的三维数据,而传统手绘则补充细节和艺术表现,使得测绘既精确又充满文化细节。其次,利用无人机航拍技术获取建筑的外部结构数据,再通过三维建模与手工绘制相结合,完善建筑内部空间的表达,确保建筑细节的完整性。最后,在历史建筑修复中,结合三维建模与传统技法,能够提供精确的修复数据,确保修复过程不仅符合历史建筑的实际情况,还能融合现代技术的支持,提高修复的精度和效果。

四、历史建筑不动产测绘中的挑战与发展方向

(一)面临的技术挑战

尽管传统技法与现代技术的融合为历史建筑不动产测绘带来了许多积极影响,但在实际应用过程中,仍然面临一些技术挑战。例如,激光扫描技术和三维建模技术在大规模建筑的应用中,数据处理和存储要求较高,处理过程复杂且耗时;无人机航拍技术在高精度要求和环境复杂性较高的历史建筑测绘中,仍需进一步优化。此外,如何在融合应用中平衡传统技法与现代技术的作用,避免二者冲突或重复,也需要更多的研究和实践探索。

(二)未来的发展方向

未来,随着技术的不断发展,历史建筑测绘中的传统技法与现代技术的融合将更加紧密。激光扫描、无人机航拍、三维建模等技术将进一步发展,并与人工智能、大数据等新兴技术结合,提供更加精确和高效的测绘解决方案。此外,随着虚拟现实和增强现实技术的不断进步,历史建筑的虚拟仿真和数字化修复将成为新的发展趋势,为历史建筑保护和研究提供更为便捷的工具和手段。

五、结语

历史建筑的不动产测绘不仅是一项技术性工作,更是文化保护与传承的重要环节。传统技法与现代技术的融合应用为历史建筑的保护和修复提供了创新性的解决方案,在提高测绘精度和效率的同时,也更好地传承了文化遗产。未来,随着技术的不断进步,测绘技术将更加精准和智能化,为历史建筑的保护、修复和研究提供更加可靠的数据支持。

参考文献

[1] 周嫱 . 共治视角下北京传统村落闲置建筑空间更新模式研究 [D]. 北京建筑大学 ,2024.

[2] 洪云 . 历史地段预防性检修保护和低影响有机更新策略研究 [D]. 东南大学 ,2023.

[3] 王春春,(1985.10—),男,汉族,山东临沂( 籍贯),本科,研究方向:复合肥成套设备智能化系统研究、复合肥设备功能集成化研究、环保型复合肥设备研究