曆史古建築是時代的符號，文化的沉澱，極具藝術、曆史、科研價值。曆史古建築測繪是曆史古建築保護和利用工作中重要的基礎性工作，主要是通過對曆史古建築進行信息采集和記錄，獲取完整的數據信息，進行數字建檔、模型建立以及GIS地理信息服務平台建立等，為曆史古建築改造、修繕、重建、合理利用提供科學依據。

隨著科技進步，曆史古建築測繪從初始的手工測量法，到後期采用全站儀、測距儀、鋼尺等人工測繪工具獲取建築測量信息的測記法。數據采集和處理雖然簡單，但需要消耗大量的人力勞動，且成果基本上隻有平麵、立麵和剖麵圖紙，產品形式較為單一。而隨著傾斜攝影測量、三維激光掃描、貼近攝影測量等新測繪技術的全麵發展，為曆史古建築保護工作提供了更加機動、靈活和高效的智能化測繪手段。

其中，傾斜攝影測量主要是采用無人機低空航拍獲取建築真實影像，通過構建實景三維模型反映建築全貌，測量效率高；三維激光掃描是一種通過非接觸式測量即可瞬間獲取被測物體大量物理信息和幾何信息的方法，數據精度可達毫米級；貼近攝影測量技術基於無人機集成RTK厘米級高精度定位技術，通過雲台精準控製相機俯仰角和旋轉角，對非常規地麵或者人工物體表麵進行貼近飛行，高效獲取厘米甚至毫米級別分辨率影像的方法。以上智能化測繪技術進行技術優勢的結合，能夠獲取複雜曆史古建築全方位的測繪信息，實現曆史古建築精細化、結構化、內外一體的高精度數字化重建。

古建築智能化測繪工作技術流程

現場踏勘：

主要是了解曆史古建築所處位置的地形情況，建築特色和現狀，以及建築周邊環境情況。采用無人機進行環繞飛行獲取低分辨率影像，得到曆史古建築粗略的地形三維模型。結合單反相機拍攝曆史古建築的觀闕、楹樁、雕簷、屏風、壁畫等特色，並錄製建築內部結構視頻，全麵了解曆史古建築的現狀和采集建模難度。

現場踏勘（a）粗略地形三維數據采集（b）建築紋理信息采集

方案製定與數據采集：

主要分為無人機貼近攝影測量、架站式激光掃描測量。

無人機貼近攝影測量以無人機搭載P1單鏡頭相機進行曆史古建築貼近攝影測量數據采集。基於測區踏勘時期獲得的粗略地形三維模型進行航線設計，以保證無人機貼近飛行的安全性和成果精度的控製。航線主要包括塔身環繞貼近，山牆、屋脊立麵等貼近敷設。在保證飛行安全的情況下，無人機航線至建築物貼近距離最小可達5米。

無人機貼近攝影測量（a）塔形結構環繞飛行（b）屋麵、山門立麵飛行

架站式激光掃描測量采用三維激光掃描儀進行建築外部、內部的三維點雲數據采集。在激光掃描開始時，需要保證兩個相鄰測站掃描重疊範圍達到30%，並配合掃描儀內置的廣角相機進行實時拍照，快速高效的完成曆史古建築點雲數據的采集。

激光掃描測量曆史古建築信息

高精度模型生成：

采用三維建模軟件對環繞、立麵等貼近拍攝的影像進行自動、快速實景三維建模。針對建築內部個別死角，結合3Dmax軟件進行局部分離編輯，完成曆史古建築三維模型精細化修飾。

將激光掃描點雲數據進行匹配著色、配準、噪聲去除等處理，得到高精度的三維激光模型，進一步將無人機貼近攝影測量生成的屋麵點雲與激光掃描點雲進行融合，通過多次校正以降低融合誤差至毫米級。

曆史古建築激光掃描真彩色點雲和多源數據融合點雲

曆史古建築數字化測繪圖製作：

曆史古建築數字化測繪圖包括平麵圖、立麵圖、剖麵圖以及詳圖等，可以基於無人機貼近攝影測量技術構建的建築精細化實景三維模型和貼近攝影測量與激光掃描融合的點雲模型，進行抽稀、點雲正射、切片處理後直接繪製。

曆史古建築點雲正射和梁架局部剖麵

曆史古建築平麵圖（a）首層平麵圖（b）屋頂平麵圖

曆史古建築側平麵圖（a）曆史古建築塔剖麵展開圖（b）

曆史古建築詳圖

采用單一測繪技術手段進行曆史古建築測繪，其效率、精度以及數據成果的全麵性難以同時滿足新時期測繪地理信息行業對曆史古建築精細化重建的需求。綜合曆史古建築結構和環境特點，綜合采用傾斜攝影、貼近攝影測量及輔助三維激光掃描測量技術，可以獲取建築室內外毫米級精度的測量數據，同時彌補了古建築屋麵、塔形建築高處等位置缺失的點雲，為曆史古建築測繪和保護提供精細化的數據保障。