Page 121 - 现代文物保护与修复技术研究
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第四章 文物保护中的技术应用
(二)无人机在古建筑测绘中应用的一般方法
下面以古砖塔为例,简单叙述无人机在古建筑测绘中的方法。古砖塔在古建
筑门类中是一个比较特别的门类,因其本身特殊的形制结构,一直存在古建筑测
绘上的难点。以往在做测绘时需要搭建满堂支架用以支持测绘,极大地消耗了人
力、物力和财力,而且对古砖塔本身不够友好。而通过无人机来进行测绘则不会
有这些问题。具体操作方法参考如下:
第一步,需要在测绘对象四个角布置 4 个控制点,需要放标靶,标靶颜色须
明显,确保在采集信息过程中能够清晰地看到标靶中心。测量标靶坐标,最好使
用免棱镜电子全站仪进行测量,保证精度。RTK 测量技术可能因为小范围测量
而出现较大误差,精度不佳,不建议使用。如果 RTK 技术进一步提升,精度提
升则应当使用。
第二步,调查航测区域的天气环境,周边是否存在影响无人机安全飞行的障
碍物,有无影响信息传输等方面的干扰源。这些需要根据使用的具体设备来确定。
如果是拍摄影像的相机,最好选择在光线较好的阴天,避免阳光直射造成镜头曝
光过度而画面失真,这会显著提升图像处理的工作量和难度。选定作业点,为无
人机航测规划提供参考依据,然后制定航测方案,确定无人机起降点,基于无人
机参数设定航线。需要注意的是,要在设定好航线后先行试飞,校准相关参数后
正式开始航测。航测过程中注意无人机电量、飞行姿态,确保可以安全返航。对
于拍摄区域高低不一的问题,可采用阶梯式航线,拍摄时每个区域高差变化尽可
能小,单一航线影像重叠度至少 75%,两条航线重叠度至少 65%。例如,河南
省宜阳县三乡村的五花寺古塔,该古砖塔为青砖结构,八角密檐式,无人机与古
塔塔身立面垂直距离 5m,沿着每个角自下而上垂直飞行,当然这是一种行业规
划方法,主要用于影像拍摄,要求镜头与立面呈 5°角。
第三步,拍摄完成后立即检查影像,查看是否存在疏漏未拍摄到的地方。然
后将影像上传至计算机,通过相关软件对影像进行处理,如 Photoshop、Agisof
tPhotoScan 等。以 Photoshop 软件为例,处理流程为影像筛选、色彩还原、空中
三角测量计算、相控点添加、空中三角测量计算、纹理模型生成。影像导入软件,
利用软件批量处理功能,统一影像饱和度、亮度等参数,剔除掉残次影像。随后
将建筑外围影像以及室内影像导入专业的软件,如 ContextCaptureCenter,由软
件计算将二维数据转为三维空间形式,该软件可以运算生成基于真实影像的超高
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