面对古建保护难题,日本为何选择无人机摄影测量技术?

科技赋能历史建筑保护,大疆精灵4 RTK 和大疆智图组成的高精度、高效率、低成本、低门槛的航测解决方案,将大力推动历史建筑保护的数字化进程,为保护历史建筑贡献科技力量。

  2019 年 4 月 16 日,巴黎圣母院大火,这座历史 800 多年的文化遗产损失惨重。幸而之前美国瓦萨学院的专家为巴黎圣母院建造了三维精细模型存档,修复和重建工作才得以开展,然而这次事故给全球古建保护工作敲响了警钟。

泰伯网2016 年 4 月,日本九州地震造成熊本城城墙坍塌

  在日本,由于自然灾害频发,传统木制建筑抗风险能力差,古建筑保护同样是一大难题。无人机摄影测量在古建保护中优势明显,日本政府也开始采用这一技术来保护古建筑,建立数字模型辅助历史建筑进行定期的修复。2020年,日本 Toppen 公司就用精灵 4 RTK 及大疆智图完成了著名古建唐津城的三维重建。

  400 年海上城堡唐津城,遇到保护难题

  唐津城,是一座修建于海湾之上的城。由唐津藩的第一代藩主——寺泽广高于 1602 到 1608 年之间所建造,距今已有 400 多年的历史,这座城堡一直是这座城市的庄严象征。

泰伯网唐津城

  由于背面临海,唐津城有一段石墙直接面向大海,这是城堡唯一保留下来的原始建筑部分,历史价值巨大。“但是,由于地震和暴雨造成的渗水影响,这些石墙已经发生多次变形。” 佐贺县唐津市城市规划部 Satoshi Kimoto 解释说,保护唐津城的需求从未如此迫切。

  旧世界遇上新技术:无人机三维建模

  当地部门将保护唐津城百年古堡的任务,交给专门从事古建筑和文物数字保护工作的 Toppen 公司。该公司高级工程师介绍,公司通常会根据照片绘制建筑图纸,以便保留建筑立面的细节。然而,传统的技术是远远不够的。“由于石墙是一个三维结构,复杂的结构和细致的纹理给传统记录工作带来了巨大的挑战。” 因为目前的数据收  集方法效果达不到要求,Toppen 公司决定采用最新的无人机技术,无人机能够高效、准确、无接触地获取古堡石墙和附属建筑物的影像数据,并通过计算机视觉技术进行三维重建,最终实现对唐津城的数字化及信息化。

泰伯网唐津城石墙

  精灵 4 RTK 是这项工作的优秀选择,提供灵活、准确、低门槛的低空航测解决方案。精灵 4 RTK 的轴距仅有 350 毫米,重量 1391 克,可由单人携带并且可在狭窄的空间自由起飞。即使在没有像控点的情况下,精灵 4 RTK 仍可通过 RTK 提供的精准定位信息和高精度成像系统实现厘米级精准定位。同时,借助精灵 4 RTK 的 2000 万像素 CMOS 传感器可以捕捉到清晰的成像数据。

  卓越的数据获取和处理体验

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  大疆智图重建速度快,对电脑的硬件配置要求相对“平民”,大幅提升了内业制图工作效率,仅需 1GB 内存大疆智图就能处理精灵 4 RTK 400 张照片。

  精灵 4 RTK 和大疆智图软硬件之间无缝衔接,形成了一套高效率、高精度的摄影测量解决方案。“通常需要几个小时才能完成的工作现在只需几分钟即可完成。以前我们只能在办公室内完成数据处理分析,但现在我们在现场就可以直接处理和分析数据,并立即检查是否存在任何偏差。”Kawamizu 说道。

  从现在做起,防患于未然

  唐津市城市规划部的 Kimoto 对大疆智图生成的三维模型给予高度评价:“万一将来石墙毁坏需要对其进行修复时,实景三维模型提供了一个可靠的参考样本。方便各类研究者通过电脑里的三维模型,从各个角度查看细节,高效地获取结构的高度和深度信息。”

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  使用精灵 4 RTK 和大疆智图,为古建筑提供了从数据采集到三维数据分析处理,以及最终查看的全套方案,为保护文化遗产贡献科技力量。“我们的目标是有效利用这些数据,帮助维护这些祖先修筑的历经千年风雨的老建筑。” Kimoto笑着说。

  习近平总书记强调,“历史文化是城市的灵魂,要像爱惜自己的生命一样保护好城市历史文化遗产。”中国是历史建筑大国,2011 年第三次全国文物普查核定登记的全国不可移动文物 76.7 万处,自然灾害、人为破坏使得历史建筑不断消失,古建保护任务艰巨。2019 年住建部明确发文,要求开展历史建筑测绘建档三年行动,从 2020 年开始,到 2022 年全国需完成所有历史建筑的测绘及系统录入工作;鼓励采用倾斜摄影、三维激光扫描等新技术应用于历史建筑测绘工作。

  科技赋能历史建筑保护,大疆精灵4 RTK 和大疆智图组成的高精度、高效率、低成本、低门槛的航测解决方案,将大力推动历史建筑保护的数字化进程,为保护历史建筑贡献科技力量。

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