古建筑的测绘技术与方法

对古建筑物进行测绘,是在古建筑研究中的最基础的一项工作,在此工作中引进现代的测绘技术,可以解决在古建筑测绘工作中存在的误差和问题,有利于建立更加科学的古建筑测绘的工作体系,对古建筑测绘的途径进行新的探索,有利于对古建筑遗迹的保护和开发。

  对古建筑的测绘工作基本可以理解为,对建筑物的大小、形状和空间位置进行测量,并根据测量结果绘制相对应的平面、立体和剖面的图纸,这些都可以直接应用于文化遗产保护领域中对建筑遗产的记录、监测、保护工程等方面,在技术方面可以归纳于测绘学中工程测量学的范畴。但是,古建筑测绘的技术和方法只是测绘学中的一种手段,并不是古建筑测绘工作的全部,它不仅包括对古建筑遗产的人文、技术、科学和艺术方面进行认知,理解、体验乃至发现、甄别、探究和评价,还包含对古建筑实体、空间和精神的理解、表达和再现,它不是被动的单纯的描摹,而是包含了对其信息的取舍和价值的判断。
  一、古建筑测绘方法的简述
  要想真正认识和研究古建筑,普通测量和手工测绘是最有效的途径。我国古建筑测绘的传统的方法便是人工实量法,但是这种方法耗时耗工,工作效率也不高,还不能保证测绘结果的精确度,耗费的成本高,安全性也不能保障。像在对我国甘肃的天水麦积山石窟进行测绘工作时,为了对其进行维修和加固,从1973年10开始,至1979年10月王完工,前后共用了1643个工作日,耗时六年才完成,这主要是由于测绘方法的各种限制,导致了工作效率低下。近年来,随着各种计算机技术、空间定位技术以及地理信息系统的广泛应用,古建筑的测绘技术也已经步入了数字化的时代,3S集成技术的应用,也已经成为其特征,诸多新建筑在古建筑测绘工作和研究工作中,都取得了良好的成果,克服了在测绘工作进行中由于部分山顶地区狭小、树多、隐蔽等地形造成的困难和限制,省去了麻烦,也节省了搭脚手架的费用,同时,测绘工作也不再受气候条件的局限,测量的精确大也大大提高。像激光三维扫描系统就完全可以替代古建筑测绘中的传统测绘方法,并且其更加快速、更加准确,且无需进行布控,其优越性在于系统可以快速的三维数据,及时建立三维立体模型,并迅速对模型和数据进行分析和处理,使古建筑测绘工作的成果更加数字化,建立并完善了古建筑管理保护的系统,进而能够提供更加高效的管理,更好的咨询和分析能力。又如近景摄影测量,它可以对表面不规则的古建筑实体进行精密的测量,并且可以将其立体再现,更加容易的对古建筑平面图、立面图和节点详图进行测绘。还有数字摄影测量技术,很大程度上改进了古建筑测绘的资料,使影像资料和测绘成果更加的数字化,建立管理系统,有利于对古建筑资料的数字化处理和保存,在对一些彩色的保护资料进行处理时,数字影像资料更是凸显了其优越性,这种技术方法还可以以数字形式保存测绘成果资料,拓宽了古建筑的表达范围和表现方式。
  二、古建筑测绘中存在的误差和问题
  在国家重点文物的保护工作中,还有很多的古建筑没有开展详细系统的测绘工作,仍然存在着诸多问题,资料不全或完全没有资料,资料的精确度低等,如何对古建筑进行保护和开发,提高古建筑测绘工作的精度,消除测绘工作中的误差和存在的问题,对测绘工作者进行古建筑的研究具有重大意义。为了减小测量工作中的误差,提高测量结果的精确度,就需要对误差的来源和原因及时了解,以便采取相对应措施。
  产生误差的原因:(1)外界条件。观测环境中的气压、气温、清晰度、风力、空气湿度、大气折光等,这些因素都是不断变化的,都有可能造成误差的产生。(2)仪器设备条件。仪器的制造可能存在误差,仪器仪表精确度低;检校残余存在误差,检定不合格。(3)有关工作人员的自身条件。有些测量人员的存在分辨率低下、对技术熟练程度不够、容易造成视觉疲劳等问题,或者是还存在其他的不良习惯。有关人员的综合素质还需继续提高。(4)粗差或错误。这是由于在古建筑观测时没有及时发现粗差并将其舍弃。
  存在的问题:(1)古建筑现状。由于建筑物长期承受荷载、材质不同造成不均匀沉降以及外界自然条件的影响等,其构件都发生了不同程度的弯曲、收缩等多种变形,并且其他部位也遭受了或多或少的损坏,例如,檐角塌下、角柱下沉、柱裂缝、梁弯曲、梁架下沉或歪闪等。(2)尺寸问题。1.分尺寸与总尺寸做不到统一。这就是说,对古建筑各个组成部分进行分别测量,得出的测量尺寸之和与古建筑整体测量结果尺寸不相符。例如,通面阔小于各开间面阔之和,梁架中的各层构件高度和大于了梁架总高度等等。2.在对应的位置上,同类的构件尺寸做不到统一,例如,同样都为金柱,但是各金柱的柱径却大小做不到统一,梁架中,处在同样位置,起同样结构作用的梁,其断面的尺寸也参差不齐。
  三、古建筑测绘的技术与方法探讨
  在古建筑的测绘工作中,传统的手工测量实际就是将大部分的测量工作变为距离测量,主用利用卷尺进行简易的高程测量和距离测量,通过距离交会法和直角坐标法对古建筑进行平面定位。而现在,各种现代化的技术也相继出现,主要有以下几种,(1)电子全站仪。这是集对古建筑的距离测量、高差测量和角度测量于一体的一种测量设备,它的基本功能是测量古建筑的竖直角、水平角和斜距,并且可以借助固化软件,组成多种测量的功能,比如,可以显示并计算古建筑的三维坐标,即高差、平距和镜站点,并且进行悬高测量、对边测量、偏心测量和面积计算等。在单体的古建筑测量过程中,可以采用免棱镜全站仪中的对边测量或悬高测量等。(2)数字近景摄影。这种测量方法的基础是摄影机拍摄的各种数字影像,通过计算机对其进行分析和处理,从而获得数字影像和数字图形的测量技术。在古建筑的测绘工作中,利用数字近景摄影技术,同时采用人机协调的策略,可在计算机上还原古建筑的三维立体模型,就可以精确的对古建筑中复杂的几何变化进行描述。(3)三维激光扫描。这个系统的组成主要包括系统软件和三维激光扫描仪,在测绘工作中,创新了获取古建筑空间信息的技术手段,打破了传统的只是对数据进行单点采集的方法,变为了可以自动、连续的获取数据的方法,大大提高的测量效率,同时,这种扫描系统测量的精确度高,多方位、全天候,并且无需布控制,尤其在对三维数据的快速获取、及时建立三维立体模型等方面,更是凸显了其优越性。根据测量工作实施的要求和目的,这几种现代化的技术方法,根据其建立的模型,可以生成古建筑的平面图、立面图、投影图、等值图和透视图等,从而促使了古建筑测试结果更加的数字化,建立了更加完善的古建筑保护管理系统,提供了良好的查询和分析的功能,以及高效的管理。
  总结:
  基于古建筑测绘工作的最终目的,我们要尽可能多的采用较为现代化的测绘技术手段,如近景摄影测量的方法、三位激光扫描等,更好的测绘古建筑的图件,更好进行古建筑的维修、保护或者是重建,在测绘工作过程中,还要吸收有相关教育和经验的人一起进行测绘工作,根据实际古建筑的规模,采取相对应的技术方法,满足古建筑测绘的要求和目的,从而获得良好的工程效益。

来源:十大信誉网站

本文标签:古建筑测绘  测绘技术  测绘方法 

专业古建筑规划设计

汉匠古建筑

服务热线:139 5787 3222

古建筑整体解决方案

交流微信号