（一）需求分析

中国古建筑具有悠久历史和文化价值，它以独特的风格在世界建筑史上占有重要地位，有着极高的艺术成就和科学价值。而且古建筑和其他一切历史文物一样，不能再生产与建造，一经破坏就无法挽回，保护意义重大。传统考查以及纸质平面记录方法，资金消耗大、时间长，而且容易对古建筑遗产造成二次破坏。

无人机倾斜摄影测量技术作为一种新兴的方法，数据采集范围大、效率高，将为文物古建筑保护提供新的技术手段。而且，无人机倾斜摄影技术结合地面纹理采集，还可以很大程度上解决文物拍摄距离较远、留有阴影、建筑自身结构相互遮挡等问题，能够精细、完整还原文物的三维数据信息。

（二）解决方案

融合无人机与相机影像的三维重建方法是基于倾斜摄影测量技术，其基本原理是使用无人机及相机完成对文物多角度、全方位的影像数据采集，得到文物多个角度的纹理影像；通过相关的算法识别提取出多幅影像间的同名像点，通过摄影中心、物点及像点的共线条件方程得到同名像点的概略位置，完成影像匹配；基于影像的内、外方位元素，建立与测区对应的航带模型或区域网模型，采用解析法对多条航带进行联合整体平差，完成空中三角测量；通过密集匹配生成密集的三维点云；根据点的空间相对关系，构建出不规则三角网；根据纹理影像和三角形面片之间的空间关系完成纹理映射，最后输出带有真实纹理的三维模型。融合无人机与相机影像的三维建模流程主要分为两个部分：影像数据采集和三维模型重建[17]。该方法的技术流程如图10-17。

图10-17技术流程

（三）应用案例

文化古建筑三维应用管理平台。苏州古城是江南地区文化中心，三千年的吴文化根基，两千五百年的春秋故都。一千年的唐代城市格局和八百年前宋代街坊风貌以及明清五百多年的盛世文明，给这座城市留下了15处全国重点文物保护单位、101处江苏省级文物保护单位、423处苏州市文物保护单位，560处控制保护建筑群落。

2018年，苏州市政府牵头开展了“智慧文化古建筑三维应用管理平台”建设。整个平台以2D+3D立体影像地理基础信息为基础，构建全市文物古建三维立体管理平台。平台紧扣“文物古建筑真实还原”的主题，以立体真三维模型模拟现实空间，并辅以丰富的地理矢量、遥感影像数据基础，借助互联网的手段，以文物古建大数据服务系统（地址编码、全文检索、空间数据引擎）为支撑，整合市内最新的空间信息数据。平台分为八大模块（见图10-18），在苏州文物古建管理、数字旅游、古建筑消防保护、违建拆除等方面发挥重要作用，并且为各级管理部门对各类古建筑进行数据管理、日常维护、消防安全和事件记录提供了有效手段。

图10-18平台八大模块

宝带桥三维建模以及探测评估。江苏省苏州市宝带桥位于市东南，桥的拱石仅用带有榫头、卯眼的石块拼接，设计结构奇特，有着"苏州第一桥"之美称。为了收集古代桥梁建筑文物资料，苏州市文物保护管理所委托苏州中飞遥感技术服务有限公司对宝带桥进行立体三维建模（见图2-14）。在建模的基础上，苏州市文物保护管理所与苏州中飞遥感运用探地雷达技术对宝带桥的桥梁结构体内疏松病害、桥墩承重水下部分、桥梁木桥桩分布形态以及桥内的病害分层情况进行探测。

图10-19a宝带桥航拍拼接影像（部分）

图10-19b宝带桥三维建模（部分）

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