尖端技术促进八达岭长城的恢复

大楚传媒网 刘洋 2020-10-14 10:55:51
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文字说明:翟飞是北京古建筑保护设计研究院的技术人员,展示了长城的高精度三维模型。 (照片:李乔/ GT)
文字说明:翟飞是北京古建筑保护设计研究院的技术人员,展示了长城的高精度三维模型。(照片:李乔/ GT)

无人机和卫星遥感工具等高科技被用来记录和勘测八达岭长城并创建“数字长城”,从而帮助保护工作从“定性”转向“定量”。

这是无人机首次用于保护长城以捕获超高分辨率图像并完善地理信息。收集了北京市延庆区长城长26.6公里的砖石结构体数据,并建立了高精度的长城三维模型。延庆长城的所有179.2公里都将在今年年底数字化。

“使用这项技术收集长城数据,为以后的维修和保护提供更准确的数据支持,是构建“数字长城”的重要一步。”它还可以作为保护长城的模型参考。延庆市文物研究所所长于海宽对《环球时报》表示。

周日下午,一架无人机在北京延庆区八达岭长城90号塔上航行,观察其恢复和加固情况。照片:李乔/ GT
周日下午,一架无人机在北京延庆区八达岭长城90号塔上航行,观察其恢复和加固情况。照片:李乔/ GT

数字长城

这是首次在长城保护中的一项创新,它通过在午睡时使用配备了各种摄影设备的无人机,对长城和长城周围的环境进行了全面的调查和制图对象摄影测量技术。

于长青说,长城保护和监测面积为1000平方公里,占延庆市面积的60%,该面积太大,无法监测人类的非法采石,挖沙和非法建筑。

固定翼高空无人机的使用可以通过航测来监视非法建筑,并识别边长约5米的非法活动。每年两次,航测可以通过航拍图的比较来识别非法建筑物,并提供准确的目标以进行人工核实,北京古建筑保护设计研究院技术员翟飞正在帮助建造数字长城。告诉《环球时报》。

对于砖石长城,采用配备机载激光雷达的多旋翼无人机每年两次扫描长城,以形成一组3D激光点阵列数据。通过数据比较,可以观察到约20厘米的形态变化,并且可以提前发现可能的塌陷。

中国目前的航空测量标准精度为5厘米,但是由于长城文物的特殊性,延庆的长城测绘精度不到2厘米,突破了国家标准的上限。进一步提高数据的准确性。

延庆长城的数据采集也采用了卫星遥感技术和激光扫描技术。

专业技术人员参观了长城,并使用了3D激光扫描仪,测斜仪,表面应力仪和探地雷达等各种精密仪器来测量和绘制长城及周围环境。

无人机和激光扫描仪收集的各种数据都可以进行处理,以形成长城的3D模型,以便在长城周围浏览,测量和统计以及高精度照片。通过放大,甚至可以清楚地看到长城砖的纹理。

“由于长城的测绘面积很大,地势险峻,传统的方式要求人们携带测绘仪器爬上长城进行测量,这是非常危险的,也无法实现。高精确度,”翟告诉《环球时报》。

据中央电视台报道,从2007年2月至2009年12月,国家文化遗产局和国家测绘局经过近两年的科学调查和测量,首次获得了明长城的长度数据。

翟告诉《环球时报》,十年前,用红外测距仪和GPS定位器,花费了数百名测量员在长于1:10,000的地形图上绘制长城图。

使用无人机的当前制图技术,如果每个地区都配备了两个无人机制图小组,则估计可以在半年内完成相同的工作。Zhai将同时创建一个分辨率为2-4 cm的3D长城数据模型,从中可以形成一整​​套坐标(可以测量所有3D尺寸并且可以找到连续的表面纹理而没有错误)。注意。

更适合恢复

数据收集和模型建立为进一步保护和修复长城提供了坚实而精确的数据支持。

八达岭90号塔的南侧是悬崖。在救援和加固之前,我们无法用肉眼完全观察塔的倒塌。无人驾驶飞机可以帮助我们在施工前对整体情况有一个全面的了解,并在保护原有外观的前提下更好地加固塔楼。”长城修复工人孙俊峰告诉《环球时报》。

文物保护遵循最小干预的原则。当今的数字技术并不能直接保护文物本身,而是可以保存准确的记录并帮助从业者保护长城。“这项技术在中国的长城保护领域处于领先地位,这对未来的全国长城保护和数字化建设具有参考意义,”于指出。

据中国新闻社报道,国家文化遗产管理局已在15个省,自治区和直辖市启动了一项试点项目,以利用无人机和卫星图像等高科技技术保护长城。