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保護古建筑刻不容緩

數(shù)據(jù)顯示，2011年第三次全國文物普查，全國共有不可移動文物76.6萬處，古建筑和代表性建筑約40萬處。 其中，保存狀況較差的占17.77%，保存狀況較差的占8.43%。 也就是說，古建筑或者具有相當規(guī)模的代表性建筑就已經(jīng)非常危險了。

從第二次到第三次全國文物普查的22年間，約有4.4萬件不可移動文物登記消失，這意味著這些古老而有代表性的建筑遭到破壞。 不只是我們國家，你還記得2001年阿富汗的巴米揚大佛，或者2019年巴黎圣母院的火災嗎？ 那些舉世聞名的歷史建筑也在經(jīng)歷著意外和時間的摧殘。

2021年10月，一場大雨過后，晉南新絳縣嚴家莊村古老的魁星閣倒塌建筑測繪儀器，經(jīng)歷了百年風雨的歷史遺跡消失殆盡。 這也是對世界的警告。 這座古建筑雖然沒有登記，但卻引起了社會各界的關注。 其引發(fā)的深思更發(fā)人深省。 因此，對古建筑等文物古跡的保護和記載就更加有必要了，而這里最重要的工作就是開頭提到的測繪工作。 根據(jù)住建部要求，2020年至2022年，全國要完成歷史建筑100%測繪和系統(tǒng)錄入，并運用攝影測量、三維激光等新技術明確鼓勵完成。

無人機成為測繪最佳工具

近年來，越來越多的機構(gòu)使用大疆無人機開展測繪工作，不僅提高了效率，而且獲得了高精度的圖像和數(shù)據(jù)。

不知道大家還記不記得今年四月份影視颶風的一段視頻。 他們前往河南洛陽老君山道觀群，使用DJI M300 RTK和P1云臺對整座山進行拍照和掃描。 由于采用高精度RTK定位系統(tǒng)，因此可以實現(xiàn)厘米級定位。 軟件為無人機指定精確的飛行路線設置，然后無人機進行大范圍的高精度攝影和掃描。 在狹小的空間內(nèi)，團隊使用同樣具有高精度定位系統(tǒng)的 Phantom 4 RTK 無人機進行拍照和掃描。 就這樣，他們在30天內(nèi)用1萬張照片，在電腦中合成了高度還原的古建筑模型，并可以通過電腦翱翔瀏覽每一個細節(jié)。

帶著這一經(jīng)驗，團隊隨后前往湖北道教名山武當山，用同樣的技術對武當山的古建筑進行掃描歸檔。 由于氣候變化頻繁，武當山拍照掃描難度較大。 大霧常常突然襲來，人眼和圖傳遙控器再也看不到任何東西。 所以，我們就得依賴大疆無人機的自動控制。 返航能力允許無人機返回起飛點。 可見建筑測繪儀器，在使用無人機拍照、掃描時，無人機本身的安全性能也至關重要。

2020年底，測繪團隊受樂山文物部門邀請，赴四川對樂山大佛進行高精度航測建模。 團隊攜帶大疆M300 RTK無人機和P1云臺，配合大疆地圖軟件使用，采用“由粗到精”的圖像采集策略。 由于無人機的高效工作，僅用了半天時間就完成了數(shù)據(jù)采集，又用了32小時完成了三維重建。 首次實現(xiàn)毫米級分辨率建模，佛頭隱藏的水平排水溝清晰可見。 此次鑒定給全國文物保護工作帶來了新思路。

2021年底，大疆行業(yè)應用聯(lián)合社會各界舉辦的“2021文化遺產(chǎn)數(shù)字無人機近距離攝影測量大賽”圓滿落幕。 大賽覆蓋28個省市，共提交作品170余件，涉及20多個行業(yè)。 比賽中，梵凈山測繪隊使用DJI M300 RTK+P1云臺和DJI Phantom 4 RTK對梵凈山進行拍照和測繪。 共采集有效照片21000張，利用大疆智能模型進行圖形化保存和歸檔梵凈山精準數(shù)據(jù)。 此后，武夷三半塔、盤龍山長城、沉陽故宮大政殿等歷史文物古跡的準確資料也被歸檔保存。 通過大賽，讓人們看到了新技術在保護古建筑方面的力量，讓社會看到了數(shù)字化在文化遺產(chǎn)保護中的重要性。

無人機測繪有哪些優(yōu)勢？

為什么這么多組織選擇無人機測繪？ 答案就是高效、高精度、智能化。 無人機測繪采用物體小睡攝影測量技術。 它是張祖訓院士團隊為滿足精細化測量需求而提出的攝影測量新技術。 這也是除了垂直攝影和傾斜攝影之外的第三種技術。 這種攝影方式需要依靠無人機這一新興產(chǎn)品的特性來實現(xiàn)。

傳統(tǒng)測繪儀器大多基于點、線、面，即幾何數(shù)據(jù)的測量和位置測量。 無人機攝影測量技術基于照片和攝影測量獲取圖像數(shù)據(jù)并完成三維建模。 這樣我們不僅可以獲取古建筑的長、高、寬等數(shù)據(jù)，還可以獲取古建筑的紋理、細節(jié)、色彩等數(shù)據(jù)，讓我們的測繪文獻能夠更加詳細。

傳統(tǒng)的測繪方法幾乎都是由人力完成。 尤其是對于建筑物等高大物體的測繪，難度很大，因此會花費很長的時間，效率很低。 此外，許多古建筑坐落在地形非常復雜的地方。 人們只能站在地面或建筑物頂部進行測量。 他們還需要手工搭建測繪儀器，甚至需要手工測量、復制和描述。 許多古跡、古建筑已經(jīng)非常脆弱或者正處于修復階段。 人員和測量儀器與古建筑直接接觸，很容易造成更大的破壞。 無人機采用非接觸式測量方法。 測量過程中與古建筑沒有任何接觸，因此不會對古建筑造成二次損壞。

此外，無人機測繪更加高效，更加智能地完成工作。 在山西洪洞縣東北部霍山廣勝寺飛鴻塔項目中，由于環(huán)境限制，完成人工測繪難度很大。 不過，有了大疆無人機，這項工作就能很快完成。 在測繪過程中，大疆行業(yè)應用合作伙伴規(guī)劃了16層的實地拍攝路線，共拍攝了1451張照片，最大程度地還原了塔樓的質(zhì)感和細節(jié)。

在山西大同懸空寺測繪中，采取了“由粗到精”的策略。 首先，大疆無人機拍攝圖像，然后在此基礎上通過大疆地圖建立勘測區(qū)域的粗略模型。 航線規(guī)劃軟件將利用這些粗略模型生成精準拍攝所需的三維軌跡，大疆無人機將利用這些軌跡實現(xiàn)近距離拍攝。 然后檢查是否有不足之處并將其補齊，然后您可以使用無人機以更合適的角度拍攝額外的照片。 最后利用軟件根據(jù)照片進行精細的三維重建。 這種新方法的全面性和精密性是傳統(tǒng)手工測繪無法達到的。

大疆創(chuàng)新助力保護文化遺產(chǎn)

目前，大疆創(chuàng)新?lián)碛幸徽诇y繪解決方案，包括飛行平臺、航測有效載荷、定位服務、軟件、培訓和售后。

硬件方面，除了M300 RTK、Phantom 4 RTK等大家熟悉的行業(yè)無人機外，大疆在9月底剛剛發(fā)布了Mavic 3行業(yè)系列Mavic 3E。 Mavic 3E配備了20兆4/3幀外底傳感器設計。 與RTK模塊配合使用，可實現(xiàn)厘米級的定位精度。 因此，它可以更好地記錄高精度、高質(zhì)量的照片，更好地保護文化遺產(chǎn)。 提供強大、智能的技術支持。

在軟件方面，大疆地圖可以提供自主航線規(guī)劃、飛行航拍、2D正射影像和3D模型重建的支持。 而且，這款軟件是完全自主研發(fā)的國產(chǎn)軟件，可以深度匹配大疆無人機采集的數(shù)據(jù)，完成整個計劃和工作流程。

在硬件和軟件的支持下，可以更好地服務于文化遺產(chǎn)保護。 傳統(tǒng)測繪工具價格昂貴、操作難度大、門檻極高。 大疆創(chuàng)新將無人機航測技術引入古建筑測繪領域，推動測繪方法價格、技術和應用的民主化，同時降低購買和運營門檻。 正是這樣，文化遺產(chǎn)保護的方法才能轉(zhuǎn)型升級，在提高效率的同時，達到更高的精度和更好的效果，讓文化遺產(chǎn)數(shù)字化的過程變得更加簡單、順暢。

“2021文化遺產(chǎn)數(shù)字無人機近距離攝影測量大賽”成功讓大疆創(chuàng)新與社交媒體平臺、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)深度接觸，也是一次成功的宣傳。 通過大疆的解決方案和宣傳，越來越多的人開始關注文化遺產(chǎn)保護和行業(yè)從業(yè)者的努力，甚至開始深入研究文化遺產(chǎn)保護并貢獻自己的力量。 大疆創(chuàng)新的期望遠不止于此。 大疆創(chuàng)新希望無人機測繪技術不僅能夠服務于中國的文化遺產(chǎn)保護，也能夠助力世界文化遺產(chǎn)的數(shù)字化。 這與大疆創(chuàng)新的理念是一致的，即希望能為人類做點什么。

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