無人機告訴你,如何用航測“重建”古建築?
在歷史的長流裡
「文物」與「古建築」
承載著人類文明的發展
但隨著時代的變遷這些“寶藏”
也經歷著風吹雨打與人為損壞
在久經磨難後它們如何被修繕重建?
而對於古建築的保護又有什麼更有效的方式呢?
DJI大疆行業應用給出了專業的答案
今年3月,DJI大疆行業應用與武漢大學張祖勳院士團隊合作,為山西大同懸空寺建立高精度實景三維模型,為文物古蹟數字化提供技術支持,進而推動文物的研究、分析及保護。
– 懸空寺簡介 –
懸空寺位於山西省大同市渾源縣恆山金龍峽西側翠屏峰的峭壁間,以如臨深淵的險峻而著稱。其原名為“玄空閣”,“玄”取自於中國傳統宗教道教教理,“空”則來源於佛教的教理,後因整座寺院就像懸掛在懸崖之上而改名為“懸空寺” 。金庸先生稱其:“於松不能生,猿不能攀之處,發偌大願力,憑空建寺”。2010 年,懸空寺入選《時代周刊》世界岌岌可危十大建築。
點擊觀看懸空寺三維模型
影像採集的挑戰
傳統的近景攝影測量方式一般是人工手持或者安裝腳架進行拍攝、測量,這樣具有極大的作業風險,並且無法拍攝到高空的立面場景。如果採用固定翼航測方式,險峻的峭壁環境無法為固定翼飛機提供足夠的起降空間;即便從遠處起飛,固定翼飛機因無法懸停,同樣難以採集到立面影像。
而對於可在空中自由懸停的多旋翼無人機而言,這些挑戰迎刃而解。本次採集數據使用的是精靈Phantom 4 RTK ,它的軸距僅有350毫米,重量1391克,可由單人攜帶並且可在狹窄的空間自由起飛。 懸空寺所在的金龍峽是一個南北通透的峽谷,精靈Phantom 4 RTK克服了穿堂風的阻礙成功起飛。在沒有地面控制點的情況下,精靈Phantom 4 RTK仍可通過RTK提供的精准定位信息和高精度成像系統實現高達3厘米的平面精度和5厘米的高程精度
三維建模精準還原
整座寺廟呈“一院兩樓”般佈局,總長約32米,樓閣殿宇40間,構件變化繁多,建模工作量巨大。大疆智圖在6個小時內就完成了730張影像的高精度三維重建。整個建模過程全自動,無需人為再進行參數調整。
懸空寺佈局極為緊湊,六座殿閣相互交叉,棧道飛架,虛實相生,空間層次豐富。大疆智圖重建的高精度三維模型精準還原了建築內的錯落變化,大到滑坡,小至建築內的一根木頭斷裂,皆可清晰重現。
距離測量
工作人員在三維模型上點擊目標部位,可以輕鬆測量出對應的坐標、距離、面積和體積,將原本只能由人工定性描述的問題數據化。在模型上發現受破壞或腐蝕的部位,還可進行標註並導出,為針對性的修復提供依據。
相對於傳統航測,大疆精靈4 RTK 無人機大大降低了數據採集成本,並提供了高精度的影像位置信息,簡化了數據處理流程。另外,大疆智圖軟件的建模效果很驚艷,是一款優秀的三維實景建模軟件。軟硬件之間無縫銜接,形成了一套高效率、高精度的攝影測量解決方案。“
文物數位化已成趨勢
大疆精靈 Phantom 4 RTK 和大疆智圖組成的高精度、高效率、低成本、低門檻的航測解決方案,將大力推動文物古蹟的數位化進程,為保護文化遺產貢獻科技力量。
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