项目案例

当前位置:主页 > 项目案例 >
推荐文章
  • 历史建筑测绘——基于多种技术手段的工作方
  • 无人机航测地形图绘制实例
  • 无人机热成像应用案例
  • 巡逻执法无人船河湖库管理应用
  • 无人船汛情救灾中应用案例
  • 立面测绘——隧道工程解决方案
  • 历史建筑测绘——在古建筑测绘方面的案例
  • 三维激光扫描仪电力工程案例
  • 无人船在水库地形测绘中的案例
  • 立面测绘——旧城改造的解决方案
  • 历史建筑测绘——基于多种技术手段的工作方案

    文章发布于:2021-07-01 作者:admin 浏览次数:

    历史建筑是人类历史发展过程中产生的瑰宝,有着重要的历史价值、科学价值、艺术价值、社会价值和经济价值,故对于历史建筑的保护刻不容缓。通过对历史建筑进行精细测绘,获取其三维模型、平立剖面图等成果,作为历史建筑规划保护和修复等工作的第一手数字档案资料,具有深远的意义,下面湖南超立方就测绘的工作方案上给大家做一个介绍。
     
        测绘技术为历史建筑精细测绘提供了各种各样的手段,推动了历史建筑三维空间数据获取向着集成化、实时化、动态化、数字化和智能化的方向发展。目前,历史建筑测绘的主要手段有全站仪法、摄影测量法及三维激光扫描法等,其中三维激光扫描技术以其数据获取速度快、实时性强、精度高及非接触式测量等优点被广泛应用于北京故宫、敦煌莫高窟等历史建筑的精细测绘项目中。
     
        但由于三维激光扫描技术自身的特点,对于遮挡严重、封闭或建筑物之间较为密集的隐蔽区域,将无法获取完整的点云数据;且对于如屋顶、山墙等较高位置纹理图像的采集,仅采用人持数码相机拍摄的方式一般无法获取较为正视的图像,这对后续的图像处理及纹理贴图等工作将带来较大困难。
     
        因此,单一的技术手段将无法满足历史建筑全面、高精度的测绘需求,本文结合某地的历史建筑精细测绘项目实践,提出集成三维激光扫描仪、无人机、全站仪、激光测距仪、数码相机等技术手段的历史建筑精细测绘方法,并通过实例验证其可行性。

        1.项目背景
     
        某地是中国古代天下四大镇一,拥有众多的历史建筑。此次项目区内的历史建筑进行精细测绘,获取其三维模型、平立剖面图等成果,并将上述成果与规划管理平台对接,实现历史建筑规划保护和修复的信息化管理。这些历史建筑跨越不同时期、风格各异、大小不一,主要包括宅第民居、工业建筑、坛庙祠堂、名人故居、亭台楼阙等等,且测量条件各不相同,项目成果需满足地区的相关技术要求。针对上述情况及成果需求,项目充分利用当前各种先进的测绘手段,集成三维激光扫描仪、无人机、全站仪、激光测距仪、数码相机等进行历史建筑的精细测绘。
     
    基于多种技术手段的历史建筑测绘工作方案
     
        2.控制网布设
     
        控制网布设的目的是将项目所有测绘成果纳人到城市统一的坐标系、高程系中去。项目首先围绕每处历史建筑进行控制点布设,平面坐标采用网络RTK(CORS)或全站仪导线测量的方式,高程采用水准测量的方式,每处历史建筑至少布设3个以上的控制点,精度根据《地面三维激光扫描作业技术规程》等相关规范的规定,平面精度满足城市二级点的要求,高程精度满足四等水准点的要求。
     
        3.三维激光扫描
     
        历史建筑精细测绘主要采用三维激光扫描技术手段,所采用的三维激光扫描仪如图2所示,为相位式的FAROF(k:us3D330,扫描距离为0.6m~330m,测量速度最高为976000点/秒,标称精度为±2mm,满足《地面三维激光扫描作业技术规程》中一等仪器指标的要求。各站点云数据拼接所采用的标靶为图3所示的仪器配套标靶球,相邻站之间一般高低错落地均勻布设不少于3个标靶球。
     
        对于屋顶等较高位置的扫描,一般借助周边较高建筑设站,必要时搭设临时的升降平台架设扫描站。对于无法获取完整点云数据的隐蔽区域,采用全站仪、激光测距仪等常规测量手段获取数据。
     
        4.纹理图像采集
     
        采用不低于1000万像素的数码相机获取模型的纹理图像,选择光线较好的时间段、从整体到局部进行拍摄。对于如屋顶、山墙等较高位置纹理图像的采集,采用人持数码相机拍摄的方式有时无法获取图像,或无法获取较为正视的图像,项目采用如图4所示的DJI旋翼无人机进行拍摄,能够获取较高位置的正视图像,极大减少了后续图像处理及纹理贴图等工作的工作量,提高了工作效率。
     
        5.点云数据处理
     
        外业扫描获取历史建筑的点云数据后,内业的点云数据处理主要包括点云拼接、点云去噪及点云封装等。点云拼接通过在仪器配套软件FAROSCENE中自动搜索各站同名标靶球进行自动拼接,拼接后的平均精度均为mm级别。
     
        6.图像数据处理
     
        受拍摄角度及拍摄环境等的影响,外业所采集的部分纹理图像存在非正视、变形、曝光过度、曝光不足、阴影等情况,项目采用Photoshop软件,通过裁剪、图形变换等工具进行变形纠正,将图像调整为正视图像;通过仿制图章、污点修复画笔等工具消除图像中的一些噪声点;通过亮度、对比度等工具进行色彩调整。
     
        对于墙体、地面等较大面积的物体,受拍摄条件的限制,一般无法获取整体的图像,纹理贴图时通常采用“以点代面,’平铺的方法,即仅采集小面积、具有代表性的图像(种子图像),通过不断重复平铺的方式进行纹理贴图。这时同样需要通过在Photoshop软件中对种子图像进行裁剪、色彩调整等,使得平铺后的纹理实现无缝过渡,相邻处不会出现明显的“突兀”现象。
     
        7三维建模、纹理贴图
     
        项目主要采用3dsMax软件进行三维建模及纹理贴图。将上述封装好的点云数据导人3dsMax软件中,对于建筑物的墙体、门窗、梁柱等较为规则的结构可直接在软件中采用相应的球面、弧面、柱面、平面等基本几何体根据点云数据进行制作;对于斗拱等较为复杂的组合式结构,一般将其组成部件分开制作,最后合并成为一个物体;对于更为复杂的浮雕、塑像等不规则构件,一般单独提取其点云数据,先在GeomagicStudio软件中进行三角化封装,经孔填充、边修补、细化、光滑处理等优化步骤建成精细模型后,再导人3dsMax软件中与其他构件一起组成一个整体。对于缺少点云数据的隐蔽区域,根据全站仪或激光测距仪所观测的点位、尺寸等数据进行三维建模。基本模型建好后,对各个构件采用对应的图像进行纹理贴图,为其贴图后的最终模型。
     
    基于多种技术手段的历史建筑测绘工作方案
     
        8.平、立、剖面图制作
     
        三维模型完成后,在3dsMax软件中通过切片工具分别从俯视、正视等方向对三维模型进行切片,获取制作平、立、剖面图所需的切片数据,并将切片数据导出为DWG格式,最终通过在AutoCAD软件中对DWG格式的切片数据进行一定的编辑和尺寸标注,形成历史建筑的平、立、剖面图成果。
     
        9.结果和分析
     
        项目共完成了区内历史建筑精细三维模型及平、立、剖面图的制作,图12展示了项目不同类型历史建筑中典型的模型成果,包括工业建筑、坛庙祠堂、名人故居、亭台楼阙等等。
     
        对于三维模型成果,采用现场比对的形式进行检核,主要包括模型的完整性检查(模型各个组成部分的错、漏情况)、模型纹理贴图的准确性、完整性、协调性检查(模型纹理的准确性、清晰度以及纹理与模型的一致性等)、模型及纹理数据命名的正确性、规范性检查等。由于采用了三维激光扫描、无人机等多种测绘新技术,能够实现所见即所得,而且采用全站仪等常规方法进行查漏补缺,因此项目三维模型成果在完整性、一致性等方面均能满足地区相关规范的要求。
     
        而模型制作的准确性采用激光测距仪(测距标称精度为±1mm)对平、立、剖面图中所标注的历史建筑的尺寸进行实地检核,检核结果皆满足《地面三维激光扫描作业技术规程》中平、立、剖面图制作的要求(尺寸检核相对误差不大于1/200),表1给出了部分历史建筑尺寸的检核情况。

    以上就是整个工作方案的全部流程,希望这个工作方案的经验能够帮助到您,如果您还想了解更多关于历史建筑测绘的问题,可以观看本网站的其他文章内容。
    上一篇:无人机航测地形图绘制实例
    下一篇:没有了

    公司地址:湖南省长沙市芙蓉区隆平高科技园雄天路118号1号栋7楼708室

    电话:13574159729 手机:13574159729 王先生


    湖南超立方空间信息技术有限公司 © 版权所有 湘ICP备17008441号-1

    更多资讯欢迎了解企业公众

    >在线客服
    QQ咨询
    客服电话

    13574159729

    王先生

    微信公众账号
    离异熟女不戴套456,意大利18videos极品,JEALOUSVUE老大太视频,日本妇人成熟A片好爽在线看