古建筑
關注創(chuàng)建者：呂靖 創(chuàng)建時間：2015-07-10
古建筑的視頻教程
古建筑斗拱承載力數(shù)值模擬
木結構領域的數(shù)值模擬課程案例十分稀少，本次課程主要針對于木結構工程（古建筑）領域的科研與愛好者進行錄制的分享視頻，視頻共分為5大章節(jié)，全程挑干貨講，也告訴大家一些小技巧，后續(xù)會推出其他木結構構件的抗彎、抗震等視頻，主要內(nèi)容包括： （1）主要介紹斗拱的承載力數(shù)值模擬，通過在ABAQUS里進行精細化的有限元參數(shù)設置，得到結構構件的應力、應變、位移云圖。
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古建筑的實例教程
歷史文化建筑，承載著過去各個時代的文化記憶。無論是保存還是修繕古建筑，都需要將其基本信息進行數(shù)字化建檔，為修繕提供精準參考。根據(jù)住建部的要求，從2020年開始到2022年，全國需完成歷史建筑100%測繪及系統(tǒng)錄入工作，并且明確鼓勵采用攝影測量、三維激光等新技術來完成。
古建筑實景三維建模與無人機技術的結合正在改變?nèi)藗儗v史遺跡的認識和體驗。無人機技術的快速發(fā)展為古建筑實景三維建模提供了新的可能性，使人們能夠以更直觀、更真實的方式欣賞古建筑的魅力。本文將詳細介紹如何利用無人機進行古建筑實景三維建模，以及這項技術對于旅游、文化保護和歷史研究的影響。
無人機作為一種遠程操控的飛行器，具備航拍和航測的功能，可通過高清攝像設備實時傳輸圖像和視頻。無人機可以在古建筑周圍自由飛行，拍攝到各個角度的圖片和視頻，并通過三維建模軟件將這些圖像和視頻進行處理，生成真實逼真的三維模型。這項技術不僅可以還原古建筑的外觀和結構，還可以還原其歷史時期的環(huán)境和氛圍，使人們仿佛置身于古代的建筑之中。
使用無人機進行古建筑實景三維建模的好處不僅在于可以提供真實的外觀和環(huán)境，還在于可以在保持建筑原貌的同時，展示建筑的內(nèi)部結構和細節(jié)。傳統(tǒng)的古建筑保護工作常常受到許多限制，比如對游客人數(shù)的限制、對建筑內(nèi)部的限制等。而通過無人機拍攝的三維模型，人們可以從各個角度自由地觀察建筑的各個部分，不受時間和空間的限制。這將極大地提高游客的參觀體驗，使人們能夠更好地了解和欣賞古建筑的價值。
無人機在古建筑實景三維建模中的應用還可以幫助文化保護工作者更好地了解和研究古建筑。通過對三維模型的分析，人們可以更直觀地觀察到古建筑的結構、材料和裝飾等細節(jié)，從而更好地制定保護措施和修復方案。
展開 一些城市為了追求經(jīng)濟效益最大化，不合理地要求“就地平衡”，盲目在舊城區(qū)內(nèi)興建高層建筑，使文化遺產(chǎn)及其環(huán)境遭到破壞——襄樊宋明城墻一夜之間被夷為平地，遵義會議會址周圍的歷史建筑一拆而光，福建的三坊七巷名存實亡，高速路穿過中山陵綠地區(qū)，高架橋迫使三元里抗英炮臺搬家……每一次都會出現(xiàn)自發(fā)的“保衛(wèi)戰(zhàn)”，但幾乎每次都以保衛(wèi)者的失敗而告終。2000年3月10日，中國第一個關于歷史文化名城保護的議案上交全國人大常委會，在這份議案上，有31位人大代表簽名，其中25位是全國人大常務委員會委員。他們寫道：“這些具有很高歷史價值的古建筑一旦遭到摧毀，就永遠不能再生，即使按照原樣重建，也喪失其歷史價值和信息。由于房地產(chǎn)開發(fā)經(jīng)濟利益的驅(qū)動和地方政府某些領導人的行為缺少制約，破壞歷史文化名城的勢頭形成了一股強大的力量，相比之下，群眾呼聲、社會輿論、專家意見和職能機構的力量則薄弱得多。有的地方甚至人大、政協(xié)、國家建設部和國家文物局出面干涉也見效甚微。”匆匆于現(xiàn)代化進程的人們，在付出了慘重代價之后，終于明白了保護自然生態(tài)的重要，開始了還林還綠。可是，相當多的人特別是決策者對保護良好的文化生態(tài)依然沒有足夠的重視，正在一邊建設一邊破壞。須知，自然的綠色是人類生存的條件，而文化的綠色是民族精神延續(xù)的基因。自然環(huán)境生態(tài)破壞了可以彌補，而歷史文化生態(tài)一旦破壞則無從恢復。1948年冬，北平和平解放前夕，解放軍赴清華大學請著名建筑學家梁思成在一張軍事地圖上標明北平城內(nèi)重要古建筑的位置，為的是萬一和談失敗、解放軍被迫攻城時，能夠保護好千百年留存的文化遺產(chǎn)?？删褪沁@些我們曾在戰(zhàn)火之中竭力保護的古建筑，卻在經(jīng)濟建設之中被毀掉了。
國外也有這樣的過程。歐洲在二戰(zhàn)后開始大規(guī)模的建設，五六年時間一下子冒出來好幾個嶄新的城市。這之后歐洲國家興起了古城保護運動，一直延續(xù)了20年。
展開 2023年3月，兩會召開之際，文物建筑保護作為一項重要建議在大會上提出。全國人大代表、福建武夷煙葉有限公司副總經(jīng)理黃蕾在參加全國兩會時提出關于加強歷史建筑、歷史文化街區(qū)消防安全工作的建議，望繼續(xù)推進實施“文物平安工程”，促進將智慧消防接入文保管理系統(tǒng)和建筑保護管理系統(tǒng)，積極運用物聯(lián)網(wǎng)、位置信息、大數(shù)據(jù)、視頻識別等創(chuàng)新技術，建立“人防+技防+智防”多維度全方位的體系。
此外，古建筑保護修繕是一項重要的文化保護工作，其目的在于保護古建筑的歷史和文化價值，使其能夠延續(xù)百年以上的歷史，傳承世代的文化精髓。古建筑日常的安全監(jiān)測和預防修繕是保護古建筑文化作為兩個重要手段，數(shù)字化轉(zhuǎn)型帶來的不僅是精準度的提升，更是人員效率的提升。
修繕提效離不開數(shù)字化
及時采取有效措施修繕加固提升建筑施工質(zhì)量、改善磚石材料性能，可以有助于古建筑“延年益壽”，精準修繕在北斗的加持下通過獲取精準數(shù)據(jù)可實現(xiàn)高效重構，無人機測繪正是利用無人機數(shù)字化技術掌握高精度定位實現(xiàn)三維實景構建，助力建筑修整。不同的古建筑所處的環(huán)境都不相同，其中一些古建筑處于山區(qū)、近海、戈壁、沙漠等區(qū)域，沒有網(wǎng)絡信號或者網(wǎng)絡信號差，無人機測繪作業(yè)過程中難免遇到困難，針對無網(wǎng)或弱網(wǎng)地區(qū)的高精度星地一體航測方案，是打破無網(wǎng)弱網(wǎng)環(huán)境的利刃。
古建筑數(shù)字化實景圖
千巡翼X1無人機在星基增強模式下無需運營商網(wǎng)絡、無需自行架設基準站，即可獲取厘米級絕對定位能力，助力在特殊條件下作業(yè)，也能從容不迫，讓以往不敢去的地方也能“隨便飛”。同時星基快速服務收斂時間小于2分鐘，RTK能獲得精度最高優(yōu)于2厘米的定位結果，并且不需要多基站長時間靜態(tài)測量和大量像控點布設，也可以達到航測1:1000免像控精度，為地形圖、土石方量計算、斷面成果提供高效方案。
展開 大昭寺融合了藏、唐、尼泊爾、印度的建筑風格，成為藏式宗教建筑的千古典范。
8、天壇
在北京市南部，東城區(qū)永定門內(nèi)大街東側。占地約273萬平方米。天壇始建于明永樂十八年(1420年)，清乾隆、光緒時曾重修改建。為明、清兩代帝王祭祀皇天、祈五谷豐登之場所。天壇是圜丘、祈谷兩壇的總稱，有壇墻兩重，形成內(nèi)外壇，壇墻南方北圓，象征天圓地方。
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【雍容華麗的宮殿、府邸】
1、故宮
北京故宮是中國明清兩代的皇家宮殿，舊稱為紫禁城，位于北京中軸線的中心，是中國古代宮廷建筑之精華。北京故宮以三大殿為中心，占地面積72萬平方米，建筑面積約15萬平方米，有大小宮殿七十多座，房屋九千余間。是世界上現(xiàn)存規(guī)模最大、保存最為完整的木質(zhì)結構古建筑之一。
故宮嚴格地按《周禮·考工記》中“前朝后市，左祖右社”的帝都營建原則建造。整個故宮，在建筑布置上，用形體變化、高低起伏的手法，組合成一個整體。在功能上符合封建社會的等級制度。同時達到左右均衡和形體變化的藝術效果。
2、布達拉宮
布達拉宮，坐落于于中國西藏自治區(qū)的首府拉薩市區(qū)西北瑪布日山上，是世界上海拔最高，集宮殿、城堡和寺院于一體的宏偉建筑，也是西藏最龐大、最完整的古代宮堡建筑群。
布達拉宮依山壘砌，群樓重疊，殿宇嵯峨，氣勢雄偉，是藏式古建筑的杰出代表(據(jù)說源于桑珠孜宗堡)，主體建筑分為白宮和紅宮兩部分。宮殿高200余米，外觀13層，內(nèi)為9層。布達拉宮前辟有布達拉宮廣場，是世界上海拔最高的城市廣場。
3、沈陽故宮
沈陽故宮是中國僅存的兩大宮殿建筑群之一，又稱盛京皇宮，為清朝初期的皇宮，距今近400年歷史，始建于后金天命十年(1625年)。清朝入關前，其皇宮設在沈陽，“留都宮殿”。后來就稱之為沈陽故宮。
展開 圖17 試驗區(qū)真三維模型（據(jù)王果等，2017）
圖18 試驗區(qū)重建效果局部放大（據(jù)王果等，2017）
何原榮等針對古建筑三維重建中傳統(tǒng)技術很難同時兼顧高精度三維信息快速獲取和多角度真實地物紋理特征準確采集的難題，提出了聯(lián)合三維激光掃描與傾斜攝影測量技術的古建筑三維重建新方法。該方法的建模效率比傳統(tǒng)方法高效，且三維激光點云數(shù)據(jù)和無人機傾斜攝影數(shù)據(jù)的直觀性可降低建模過程中內(nèi)外業(yè)的出錯率，避免了傳統(tǒng)方法對于建筑部件的局部數(shù)據(jù)缺失而返回現(xiàn)場補充量測數(shù)據(jù)的成本。同時，三維激光點云數(shù)據(jù)與無人機傾斜攝影測量獲取的古建筑數(shù)據(jù)更加豐富且完整，是可存檔的原始三維空間模型數(shù)據(jù)，可為科研人員進行后續(xù)研究提供最原始的數(shù)據(jù)支撐。曲林等利用無人機影像建立實景三維模型。通過傾斜攝影數(shù)據(jù)建立的實景三維產(chǎn)品，可服務于規(guī)劃、國土資源管理、城市管理、招商引資等方面，提升城市的對外宣傳形象。
圖19 古建筑三維模型（據(jù)何原榮等，2019）
圖20 街景工廠生產(chǎn)的實景三維模型（據(jù)曲林等，2015）
五、參考文獻
[1]楊國東,王民水.傾斜攝影測量技術應用及展望[J].測繪與空間地理信息,2016,39(01):13-15+18.
[2]曲林,馮洋,支玲美等.基于無人機傾斜攝影數(shù)據(jù)的實景三維建模研究[J].測繪與空間地理信息,2015,38(03):38-39+43.
[3]劉洋. 無人機傾斜攝影測量影像處理與三維建模的研究[D].東華理工大學,2016.
[4]洪宇,龔建華,胡社榮等.無人機遙感影像獲取及后續(xù)處理探討[J].遙感技術與應用,2008,No.102(04):462-466+361.
展開 
古建筑的最新內(nèi)容
adsk.core.Point3D.create(0, 0, z)
)
section = pc.sections.add(plane)
section.exportToDWG(f"Section_Z{z}.dwg")
執(zhí)行：在 ReCap 中運行腳本，自動生成 10 個分層截面 DWG
三、實戰(zhàn)案例：古建筑點云輪廓提取
通過對三維模型的分析，人們可以更直觀地觀察到古建筑的結構、材料和裝飾等細節(jié)，從而更好地制定保護措施和修復方案。同時，通過對多個古建筑的三維模型進行比較，還可以幫助研究人員探索古建筑之間的關系和演變過程。這將有助于更全面地理解和研究古代建筑文化。
古建筑實景三維建模與無人機技術的結合也為旅游產(chǎn)業(yè)帶來了新的機遇。
在廣西壯族自治區(qū)北流市民樂圩，千巡翼X1助力完成古建筑游天府字化存檔任務；在河南省某地的林業(yè)調(diào)查中，千巡翼X8無人機搭載QX-1845激光雷達實現(xiàn)了對森林資源的精準測繪和分析；在寧夏銀川市，千巡翼X4輕型無人機搭載QX1 Pro傾斜相機成功獲取玉皇閣的實景三維模型。
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中鐵大橋局具有鐵路、公路、市政公用工程施工總承包特級資質(zhì)，建筑、電力、機電工程施工總承包一級資質(zhì)，橋梁、隧道、港口與海岸、鐵路鋪軌架梁、公路路基、輸變電、鋼結構、地基基礎、起重設備安裝、消防設施、防水防腐保溫、建筑裝修裝飾、建筑機電安裝、建筑幕墻、古建筑、城市及道路照明、環(huán)保、電子與智能化工程等專業(yè)承包一級資質(zhì)，特種工程（結構補強）（建筑物糾偏和平移）（特殊設備起重吊裝）專業(yè)承包不分等級資質(zhì)；工程設計類資質(zhì)有鐵道行業(yè)甲
在sketchup模型中建立道路河流、古建筑等模型，并分批導入revit族中。以族的形式將模型插入總圖模型中，最終生成場地模型。
通過布置施工的參數(shù)化模型，創(chuàng)建標準化的工地，實現(xiàn)場地三維全景漫游，增強可視化效果，使施工人員快速了解現(xiàn)場環(huán)境。利用BIM軟件進行場地布置和施工模擬，復核材料運輸通道、PC構件的吊裝方案，優(yōu)化場地布置，最終施工現(xiàn)場的場地利用率得以提高。
圖17 試驗區(qū)真三維模型（據(jù)王果等，2017）
圖18 試驗區(qū)重建效果局部放大（據(jù)王果等，2017）
何原榮等針對古建筑三維重建中傳統(tǒng)技術很難同時兼顧高精度三維信息快速獲取和多角度真實地物紋理特征準確采集的難題，提出了聯(lián)合三維激光掃描與傾斜攝影測量技術的古建筑三維重建新方法。
今天讓我們一起看看，在古建筑實景三維建模、正射影像、高精度帶狀正射影像、免像控矢量數(shù)據(jù)采集等應用中，千巡翼X1是如何發(fā)揮它的優(yōu)勢，助力用戶暢快高效作業(yè)的。
北斗星地一體應用于古建筑實景三維模型數(shù)據(jù)采集
項目背景：
游天府建于清光緒年間，位于廣西壯族自治區(qū)北流市民樂圩，總占地面積約 2000平方米，是一座極具當?shù)靥厣膫鹘y(tǒng)建筑。該建筑為硬山頂磚木結構，灰沙卷簡瓦，更龍花脊。
此外，古建筑保護修繕是一項重要的文化保護工作，其目的在于保護古建筑的歷史和文化價值，使其能夠延續(xù)百年以上的歷史，傳承世代的文化精髓。古建筑日常的安全監(jiān)測和預防修繕是保護古建筑文化作為兩個重要手段，數(shù)字化轉(zhuǎn)型帶來的不僅是精準度的提升，更是人員效率的提升。
，被譽為中國道教古建筑的露天博物館。
還涉及穿越古建筑、湘江大堤，兩穿斷裂帶，上跨地鐵1號線，與地鐵6號線交錯并行等高難度風險源。
針對復雜情況，鐵建重工與中鐵十四局聯(lián)合研制，為項目量身打造了一臺重達4100噸的盾構機“星盛號”。
