数字化技术在古建筑保护中的有效应用
时间：2021-01-27 02:02:26 来源：达达文档网 本文已影响 人 
朱海燕
【摘 要】古建筑遗产是历史遗留的精神财富、物质财富，是代表一个国家和城市的建筑，古建筑遗产保护逐渐成为社会发展的关键内容，在传承传统文化的过程中发挥着重要作用，严禁私自拆除、破坏古建筑。在科学技术水平快速提升的大背景下，数字化技术在古建筑保护中的重要性日益显现出来，在贯彻落实古建筑保护政策、弘扬社会主义核心价值观方面具有重要意义。论文主要针对数字化技术在古建筑保护中的有效应用进行了分析。
【Abstract】The ancient architectural heritage is the spiritual wealth and material wealth left over by history. It is a building representing a country and a city. The protection of ancient architectural heritage has gradually become a key content of social development. It plays an important role in the process of inheriting traditional culture. It is strictly prohibited to dismantle or destroy ancient buildings without permission. Under the background of rapid improvement of scientific and technological level， the importance of digital technology in the protection of ancient buildings has become increasingly apparent. It is of great significance in implementing the ancient building protection policy and promoting the socialist core values. This paper analyzes the effective application of digital technology in ancient building protection.
【关键词】数字化技术;古建筑保护;应用
【Keywords】digital technology; protection of ancient buildings; application
【中图分类号】TU-87 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2020）06-0170-02
1引言
在社会的发展中，受自然因素、人为因素的影响，文物信息在逐渐消亡，文物的社会价值、文化價值、科学价值日益显现出来，文物保护逐渐成为文物管理部门的首要任务，尤其是古建筑保护必须得到相关部门的高度重视，为了有效地解决传统方式无法解决的难题，必须引进数字化技术。基于此，论文阐述了古建筑保护的重要性，介绍了古建筑保护与现代发展之间的矛盾，分析了数字化技术在古建筑保护中的有效应用。
2 古建筑保护重要性
2.1 历史再现
古建筑的历史底蕴、文化内涵十分丰富，直接承载着我国优秀的历史文化，古建筑见证了城市、文明的发展、变化和沉淀，在历史长河的发展中发挥着重要作用，在古建筑被损坏的情况下，不仅会影响历史文化遗产，还会丧失历史文化信息[1]。在现代化社会的发展中，古建筑存在的意义是蕴含着丰富的历史价值和历史内涵，虽然很多地区出现了仿古建筑，其外部结构十分相似，但缺乏历史价值和历史内涵。
2.2 现代建筑设计的灵感所在
在新时期的发展中，很多建筑设计传承并演变了古建筑设计，建筑技术是在古建筑基础上进行改革、创新和优化的。因此，古建筑是现代建筑设计的灵感源泉，将古建筑中蕴含的艺术和现代建筑设计进行融合，既能够提升建筑物艺术气息，又可以提高建筑的整体美观度。因此，古建筑蕴含的古典唯美风已成为新时期建筑设计中的重要趋势和设计理念。
2.3 现代旅游业发展基础
在社会经济的发展中，人民群众的生活水平得到了很大提升，搭接越来越注重精神需求，古建筑在很大程度上满足了放松心情、求知欲望、探索历史的实际需求，可以带动旅游业的发展，为区域经济的进一步发展提供支持。
3 古建筑保护与现代发展之间的矛盾
3.1 发展速度与保护措施不协调
中国是一个人口大国，人民群众的住房问题是现代社会发展中的关键问题，房地产开发商面临着很大的机遇和挑战，但在房地产开发过程中，极易出现土地利用矛盾，很多古建筑不得不为新楼盘“让座”，导致很多古建筑逐渐被破坏。
3.2 发展方式与保护力度不相符
在社会的长期发展过程中，各个时期的工作重点都有所不同，但人民群众普遍注重经济效益的提升，忽略了生态环境保护，严重破坏了生态系统的平衡[2]。随着社会经济的持续增长，生态环境保护措施未得到及时更新，导致很多古建筑遭受破坏。
4 数字化技术在古建筑保护中的有效应用
4.1 三维数字扫描技术的应用
4.1.1 采集和存储古建筑信息
在古建筑保护过程中，三维数字扫描技术在采集、存储古建筑信息中发挥着重要作用，常用的三维信息采集技术有三维激光扫描技术、近景摄影测量技术，这些技术可以将古建筑三维几何信息以数字形式进行保存，并以摄影方式保存色彩信息。在采集完成古建筑信息后，利用GIS平台进行存储，在存储过程中针对质地、形状、年代进行归类，管理人员充分利用GIS平台的数据管理、展示功能，自动检索、管理、展示更多的文物信息。
4.1.2 古建筑复制
三维数字化技术在古建筑复制中得到了有效应用，其主要是利用3D打印技术将三维几何信息制作成3D打印复制品，其具有复制准确性高、还原性强等特点，这项技术可以高精度复制古建筑，满足了外出展览的实际需求。并且，3D打印高精度复制品可以供游客进行参观、使用，有效地保护了古建筑。
4.1.3 古建筑形变监测
三维信息采集技术的精度比较高，相关人员利用这一优势可以对比古建筑的前后变化情况，采购各个时期的三维信息，并对比不同时期的三维数据信息，获取古建筑的变化特点。
4.1.4 古建筑图像制作
在古建筑保护过程中，三维数字化技术的应用可以在计算机中生成古建筑模型，利用这一模型生成正射影像图、数字拓片、不同角度的剖图等图件，这些图件无法利用传统技术手段获取，相关人员必须注重三维数字技术的应用。
4.1.5 虚拟修复
在考古发掘过程中，普遍会出土大量残损文物，文物修复工作任务比较重，很多经验丰富的文物修复师也很难一次性拼接修复完成文物，往往需要重复试验，这就使得出土文物的磨损程度不断增加，尤其在大型文物修复拼接过程中，人工无法完成。但是，三维数字化技术可以针对文物碎片进行扫描，获取文物模型，在計算机中虚拟拼接修复，这样就会减少对文物的磨损，可以多次移动拼接大型问题，有效地提升工作效率。
4.2 全站仪和GPS技术的应用
全站仪在古建筑保护过程中发挥着重要作用，既能够测量古建筑形状、大小、空间、位置，又可以绘制古建筑的平面图、立面图、剖面图，很多先进全站仪中会配置马达，可以自动照准目标，测距光束在自然表面反射的情况下，直接测量距离和坐标。在古建筑测绘过程中，立面测绘是其中的主要难题，而免棱镜全站仪可以安置在任意点中，将棱镜高度设置为零，可以瞄准古建筑特征进行高度测量，将获取的高度标注在草图上。
GPS的主要组成是终端用户设备、空间卫星、地面控系统，具有全天候、高精度、全球性等优势，可以及时、准确地进行导航、定位，利用GPS动态定位方式、静态定位方法，将GPS仪器和摄影仪进行连接，随后安装惯性导航系统，利用GPS和惯性导航系统可以获取摄影中心的空间位置、摄影仪状态，其在古建筑保护中发挥着重要作用，在很大程度上简化了摄影测量户外控制工作，可以及时、有效地处理各项数据。
4.3 病害无损/微损检测技术的应用
在文物保护科学研究过程中，文化遗产无损/微损检测技术是其中的重要研究方式，也是保护过程中的重要前期工作，其具有快速、自动化、大面积扫描、多通道等优势[3]。在文化遗产保护日益严峻的大背景下，病害无损/微损检测技术应用可以减少人为因素带来的影响。技术人员可以将应力波仪、微钻阻力仪进行配合使用，准确地判断古建筑木结构的内部病害情况，获取的各项数据、信息可以预测木构件的弹性模量、抗压抗弯强度等各项力学性能，确保木结构评价的安全性。例如，鄞州区文物保护管理中心利用3D测绘、无人机等高科技手段记录文物信息，对省保大嵩所城遗址的7个点开展3D测绘工作，工作目前仍在进行。同时，开展病虫害防治工作，启动天童寺木构病虫害防治试点工作，对全区文物进行盘查，重点对周尧故居、童第周故居、沙氏故居、沙耆故居和王氏吉房5处木结构文物建筑开展白蚁防治，对危及文物安全的文物及时进行维修。
5 结语
综上所述，古建筑体现了地方历史文化、民族风情，很多地区的标志古建筑是历史文明历史发展中的重要财富，也是世界中的宝贵文化遗产，相关部门需要引进数字化技术，有效地保护古建筑，赋予古建筑以新的意义。
【参考文献】
【1】姚瑞.无人机技术与BIM技术在古建筑中的应用——以拜寺口双塔为例[J].工程建设与设计，2018（16）：260-261.
【2】陈明孝.古建筑数字化保护关键技术探讨[J].遗产与保护研究，2018，3（12）：71-73.
【3】狄海宁.浅谈古建筑保护中的数字化技术[J].文物鉴定与鉴赏，2018（03）：130-132.
