（一）需求分(fēn)析
中國(guó)古建築具有悠久曆史和文化價值，它以獨特的風(fēng)格在世界建築史上占有重要地位，有着極高的藝術(shù)成就(jiù)和科(kē)學價值。而且古建築和其他(tā)一切曆史文物一樣，不能再生(shēng)産與建造，一經破壞就(jiù)無法挽回，保護意義重大(dà)。傳統考查以及紙質平面記錄方法，資金消耗大(dà)、時間長，而且容易對古建築遺産造成二次破壞。
無人(rén)機(jī)傾斜攝影(yǐng)測量技術(shù)作(zuò)爲一種新興的方法，數據采集範圍大(dà)、效率高，将爲文物古建築保護提供新的技術(shù)手段。而且，無人(rén)機(jī)傾斜攝影(yǐng)技術(shù)結合地面紋理(lǐ)采集，還(hái)可(kě)以很大(dà)程度上解決文物拍(pāi)攝距離(lí)較遠(yuǎn)、留有陰影(yǐng)、建築自(zì)身(shēn)結構相(xiàng)互遮擋等問(wèn)題，能夠精細、完整還(hái)原文物的三維數據信息。
（二）解決方案
融合無人(rén)機(jī)與相(xiàng)機(jī)影(yǐng)像的三維重建方法是基于傾斜攝影(yǐng)測量技術(shù)，其基本原理(lǐ)是使用無人(rén)機(jī)及相(xiàng)機(jī)完成對文物多角度、全方位的影(yǐng)像數據采集，得(de)到文物多個角度的紋理(lǐ)影(yǐng)像；通過相(xiàng)關的算法識别提取出多幅影(yǐng)像間的同名像點，通過攝影(yǐng)中心、物點及像點的共線條件(jiàn)方程得(de)到同名像點的概略位置，完成影(yǐng)像匹配；基于影(yǐng)像的内、外方位元素，建立與測區對應的航帶模型或區域網模型，采用解析法對多條航帶進行聯合整體(tǐ)平差，完成空中三角測量；通過密集匹配生(shēng)成密集的三維點雲；根據點的空間相(xiàng)對關系，構建出不規則三角網；根據紋理(lǐ)影(yǐng)像和三角形面片之間的空間關系完成紋理(lǐ)映射，最後輸出帶有真實紋理(lǐ)的三維模型。融合無人(rén)機(jī)與相(xiàng)機(jī)影(yǐng)像的三維建模流程主要分(fēn)爲兩個部分(fēn)：影(yǐng)像數據采集和三維模型重建[17]。該方法的技術(shù)流程如(rú)圖10-17。
圖10-17技術(shù)流程
（三）應用案例
文化古建築三維應用管理(lǐ)平台。蘇州古城(chéng)是江南(nán)地區文化中心，三千年(nián)的吳文化根基，兩千五百年(nián)的春秋故都(dōu)。一千年(nián)的唐代城(chéng)市格局和八百年(nián)前宋代街坊風(fēng)貌以及明清五百多年(nián)的盛世文明，給這座城(chéng)市留下了15處全國(guó)重點文物保護單位、101處江蘇省級文物保護單位、423處蘇州市文物保護單位，560處控制保護建築群落。
2018年(nián)，蘇州市政府牽頭開展了“智慧文化古建築三維應用管理(lǐ)平台”建設。整個平台以2D+3D立體(tǐ)影(yǐng)像地理(lǐ)基礎信息爲基礎，構建全市文物古建三維立體(tǐ)管理(lǐ)平台。平台緊扣“文物古建築真實還(hái)原”的主題，以立體(tǐ)真三維模型模拟現實空間，并輔以豐富的地理(lǐ)矢量、遙感影(yǐng)像數據基礎，借助互聯網的手段，以文物古建大(dà)數據服務系統（地址編碼、全文檢索、空間數據引擎）爲支撐，整合市内最新的空間信息數據。平台分(fēn)爲八大(dà)模塊（見(jiàn)圖10-18），在蘇州文物古建管理(lǐ)、數字旅遊、古建築消防保護、違建拆除等方面發揮重要作(zuò)用，并且爲各級管理(lǐ)部門(mén)對各類古建築進行數據管理(lǐ)、日(rì)常維護、消防安全和事(shì)件(jiàn)記錄提供了有效手段。
圖10-18平台八大(dà)模塊
寶帶橋三維建模以及探測評估。江蘇省蘇州市寶帶橋位于市東南(nán)，橋的拱石僅用帶有榫頭、卯眼的石塊拼接，設計(jì)結構奇特，有着"蘇州第一橋"之美稱。爲了收集古代橋梁建築文物資料，蘇州市文物保護管理(lǐ)所委托中科遙感科技集團有限公司對寶帶橋進行立體(tǐ)三維建模（見(jiàn)圖2-14）。在建模的基礎上，蘇州市文物保護管理(lǐ)所與蘇州中飛遙感運用探地雷達技術(shù)對寶帶橋的橋梁結構體(tǐ)内疏松病害、橋墩承重水下部分(fēn)、橋梁木橋樁分(fēn)布形态以及橋内的病害分(fēn)層情況進行探測。
圖10-19a寶帶橋航拍(pāi)拼接影(yǐng)像（部分(fēn)）
圖10-19b寶帶橋三維建模（部分(fēn)）
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