隨著(zhù)歷史文化保護需求的迅速增長(cháng)，高效便捷的數字化測繪技術(shù)逐漸進(jìn)入歷史文化遺產(chǎn)保護者的視野。在眾多保護項目中，三維激光掃描技術(shù)發(fā)揮著(zhù)越來(lái)越大的作用。
在北京市太廟享殿前，測繪人員背著(zhù)30斤重、帶有飛盤(pán)狀定位系統的背包式三維激光掃描儀，拿著(zhù)手持式三維激光掃描儀，采集三維激光點(diǎn)云，勾勒數字“太廟”。一旁，另一位測繪人員按設計好的站點(diǎn)，固定了站式三維激光掃描儀。隨著(zhù)三維激光掃描儀360度旋轉發(fā)出的突突聲，大殿內的立體化三維空間數據被采集，在電腦里真實(shí)再現。
測繪人員介紹稱(chēng)，與傳統測繪方式相比，數字化測繪建檔具有效率高、精度高、完整度高的技術(shù)優(yōu)勢。在對古建筑進(jìn)行人工勘察之前，通過(guò)三維激光掃描等非接觸式勘察技術(shù)，得到建筑的總體尺寸、結構的變形情況等基本空間數據，再進(jìn)一步制定詳細勘察策略和手工校驗，為古建筑的勘察工作提高了不少效率。
“簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)，對建筑進(jìn)行三維激光掃描就像是為建筑照CT，把建筑的現狀完整記錄下來(lái)，為管理者、建筑師等提供精確的建筑現狀檔案。”測繪人員說(shuō)，三維激光掃描儀向各個(gè)方向發(fā)射出激光，激光遇到建筑的墻體、地面、天花等障礙物后，反射回掃描儀，掃描儀通過(guò)計算激光反射的時(shí)間即可獲得掃描儀與障礙物之間的距離，從而獲得所在空間界面的三維模型。這個(gè)三維模型是由眾多激光反射點(diǎn)組成的點(diǎn)的集合，就像由眾多細小水滴組成云朵一樣，稱(chēng)為點(diǎn)云。
據悉，北京市已經(jīng)完成了永定門(mén)、鐘鼓樓、地安門(mén)內外大街、太廟、中山公園、景山公園、天壇公園等地的信息采集與三維模型搭建。這將助力歷史文化遺存的精細治理和科學(xué)保護，促進(jìn)歷史文脈的傳承和可持續發(fā)展，讓古都綻放時(shí)代新韻，使老城煥發(fā)勃勃生機。
在福建省漳州市等地區，通過(guò)運用三維激光掃描技術(shù)，眾多歷史建筑擁有了量身打造的3D數字檔案，建立起了數據化檔案館，為歷史建筑的保護、維修、存檔等相關(guān)工作提供了技術(shù)支撐。
漳州古城里有著(zhù)大量珍貴的建筑遺產(chǎn)，多建于明清時(shí)期，以磚木結構為主，完整地保存了騎樓式店面、中西合璧式建筑、閩南風(fēng)格民居等建筑特色，是展現閩南建筑歷史發(fā)展風(fēng)貌的重要遺產(chǎn)和資源。古建筑可看作構成古城結構的基本細胞，利用先進(jìn)測繪技術(shù)，對有代表性的文保單位、歷史建筑建立3D數字檔案，不僅可以把老祖宗留下來(lái)的寶貴遺產(chǎn)保護好，提升管理水平和質(zhì)量，還可為后續的活化與利用提供翔實(shí)的基礎數據。
2021年，漳州市著(zhù)手開(kāi)展歷史建筑測繪建檔工作，為歷史建筑建立3D數字檔案。建檔過(guò)程中，漳州市利用無(wú)人機航拍、傾斜攝影建模和全景影像等技術(shù)，對建筑屋頂及周邊環(huán)境進(jìn)行航拍，全方位采集歷史建筑本體及周邊環(huán)境影像信息。同時(shí)，配合三維激光掃描技術(shù)，通過(guò)繪圖軟件、模型制作軟件等獲得具有歷史建筑平立剖面圖、大樣圖紙與各項建筑信息的高度完整的實(shí)景三維模型。
目前，漳州市已完成古城片區唐宋子城(臺灣路—香港路)24處歷史建筑數字建檔工作。“每個(gè)檔案都有一個(gè)3D立體的歷史建筑模型，建筑年限、面積、結構等信息一目了然。”相關(guān)負責人介紹說(shuō)，通過(guò)模型不僅可以清楚地看到建筑的外部結構、周?chē)h(huán)境等，還可看清內部布局、細部構件，就連屋頂的瓦片及立面的門(mén)窗、雕花都清晰可見(jiàn)。
此外，三維激光掃描技術(shù)還可以為古建筑設計修繕、管理監督提供依據。在福建省建甌市，鐵井欄—紫芝街歷史文化街區倉長(cháng)路老街的修繕工作便運用了這一技術(shù)。
倉長(cháng)路老街上的萬(wàn)壽宮，為明清時(shí)期贛籍商人修建，是一座道觀(guān)、祠堂二合一的歷史遺跡，曾作為江西會(huì )館，見(jiàn)證著(zhù)建甌在歷史上水路通達、商賈往來(lái)的盛景。時(shí)過(guò)境遷，這里逐漸衰敗，損毀嚴重，亟待修繕。面對萬(wàn)壽宮建筑體量大、工期緊、任務(wù)重的情況，工作人員利用三維激光掃描技術(shù)生成點(diǎn)云模型，深度還原萬(wàn)壽宮內的戲臺、拜亭、看樓、主殿等三維空間形態(tài)，為設計修繕提供直觀(guān)參考信息，有效縮短了建設工期。
在麗江古城，通過(guò)三維激光掃描技術(shù)后，古建筑實(shí)現數據采集與保存。數據上傳管理平臺后，可實(shí)時(shí)對瓦屋面、墻體等進(jìn)行監測預警。據相關(guān)負責人介紹，在日常管理中，若發(fā)現歷史建筑有違規加建改建嫌疑，調取其三維點(diǎn)云模型與現狀照片進(jìn)行比對，即可快速判斷建筑現狀是否與建檔時(shí)相符，避免出現因檔案照片不全或圖紙檔案未記錄等原因造成的誤判，提升歷史建筑的監管工作效率與準確性。(鄧坤偉)
