文物保护测绘范文

导语：如何才能写好一篇文物保护测绘，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】几何定标；多基线近景摄影测量；文物保护

0.引言

近景摄影测量作为一种非接触的性测量手段，拥有体积小、重量轻、价格低廉、应用灵活方便、聚焦范围广、可以随意定向等自身特点；同时可瞬间获取地表的大量物理信息和几何信息[1]，形成密集点云和三维可视化等产品，弥补了传统测量劳动强度大、精度低、作业复杂等缺陷[2]。已经成为古文物三维建模的一项重要手段。

随着CCD技术的发展，非量测数码相机在近景摄影测量中得到了广泛应用。但非量测数码相机镜头畸变大，像主点不在CCD几何中心上，CCD面阵内畸变等，使得图像畸变大，直接使用，测量精度低。因此实现非量测相机的量测化，影像的纠正成为一项必要的工作[3]。同时，在近景摄影测量中引入新的机制、新的数据获取方式、 新的影像匹配算法、产生一套新的数字近景摄影测量的理论-多基线数字近景摄影测量[4]。

总结出利用非量测相机和多基线近景摄影测量技术对古文物三维建模和可视化的近景摄影测量方法和基本流程，提高近景摄影测量为文物保护提供高精度的可靠数据的效率，成为一项非常必要的工作。

2.非量测数码相机几何标定

2.1非量测数码相机检校

非量测数码相机镜头畸变大，像主点不在CCD几何中心上，存在CCD面阵内畸变等，使得获取的影像畸变大。而近景摄影测量软件lensphoto需要相机检校参数，否则会增加像点坐标量测误差。因此实现非量测相机的量测化，即相机检校和影像的纠正成为近景摄影测量前的一项必要工作。

Lensphoto软件计算机屏幕检校的方法，该方法检校经稳固加工后的cannon eos 450D相机，如图1所示。为适应本实验任务要求，相机调焦至无穷远，为使检校场影像清晰，屏幕在相机超焦点距离之外，共需要拍摄影像108张，检校工作量巨大；且屏幕控制场在每张影像所占的比例过小，严重降低了检校参数的精度。

该软件检校参数除像主点坐标外，包括径向畸变参数k1、k2和偏心畸变参数p1、p2，公式如下：

ki（i=1，2）是描述该物镜系统径向畸变的系数，r为该像点的径向。r可用以下近似公式计算：

r= 式中（x，y）是该像点坐标，（x0，y0） 是像主点坐标。

该公式并不完整，实验证明（参考下面检校场检校法），径向畸变参数取至k1，k2精度不能满足地表沉降监测需要；且除径向畸变和偏心畸变外，数码相机还有面阵内畸变。

采用基于Australis 软件大型检校场的检校方法，满足控制场在相机超焦点距离之外，且只需24张影像，检校工作量小。该软件采用的检校参数除像主点坐标外，包括径向畸变参数k1、k2、k3，偏心畸变参数p1、p2和面阵内畸变参数b1、b2，公式如下 [4]：

2.2 影像预处理

运用检校获得的畸变参数，进行了影像重采样。经对比最邻近像元、双线性和双三次卷积三种卷积核，双线性差值法能精度满足要求，且效率较高（原理如图2）。

图2双线性插值原理图

I（Q）=（1-x）（1-y）I11+（1-x）YI12+x（1-y）I21+xyI22

Iij （=1，2）表示ij点的灰度值，I（P）表示P点的灰度值[5]。

3.外业数据采集

外业数据采集包括控制测量数据的采集和影像数据的采集。为把近景摄影测量网纳入到物方高斯投影的平面直角坐标系中，进行了控制测量。为提高控制测量精度，使其精度满足地面沉降监测的近景摄影测量控制测量的精度需要，采用前方交会测平面坐标，三等水准测高程的方法。在影像数据采集方面，为提高影像的相对定向精度和数据处理的可靠性，采用了回转多基线摄影方式进行影像数据采集。

3.1控制测量数据采集

平面坐标采用全站仪闭合导线方法，难以满足文物测量的精度要求。因为控制网建立过程中，选择精度适宜的精密角度测量设备容易满足要求。但是选择精密长度测量手段，却难以顺心。因此，平面坐标的测量，采用全站仪角度的前方交会，精度满足沉降监测要求。高程采用水准测量方式，采用四等水准，可满足高程精度要求，这里不再赘述。

在已知两点A（XA、YA、ZA）、B（XB、YB、ZB）上架设全站仪，前方交会测定待定点P（XP、YP）坐标，如图3所示：

前方交会平面点位坐标中误差MP的关系式为：

式中：

mA、mB：测站点A、B的点位中误差；

m：内角A、B的测角中误差；

S：基线AB的长度；

3.2影像数据采集

多基线摄影测量相邻影像交会角“小”，易于匹配；多基线，总体交会角“大”，确保交会精度；同时多方向交会，使前方交会具有多余（冗余）观测，能够增加影像匹配的可靠性。因此是近景数字摄影测量理论与实践的重要发展方向之一。根据摄影目标大小，摄影距离，本例采用回转多基线摄影方式[4]，即在常规两摄站交向摄影的基础上再增加几个摄站。

多基线立体匹配技术具有以下特点：一方面由于相邻相片之间的基线较短，影像变形相对较小，从而有利于自动化匹配的顺利进行。另一方面由于非相邻相片之间也具有较大重叠度，则利用相邻相片的同名点进行匹配传递可以获取具有多度重叠的同名点。显然，通过这种匹配技术获取的每组同名点具有大量的多余观测，若使用选权迭代法获取观测值的权值并利用多片前交进行平差计算，则可以大大提高模型点坐标计算的可靠性和精度。由于同名点不断通过相邻相片进行传递，直到无法匹配为止，这样对不同的模型点具有不同的重叠度。由于影像数据增多，为了提高匹配速度，可以采用金字塔匹配技术，而具体的单点匹配算法可以采用相关系数匹配和最小二乘匹配。

本例选择的文物为较有代表性的圆周型文物，为使影像完成自动匹配，采用每转10°拍摄一张影像的方式，共拍摄36张影像。但数据处理过程中，不能在一个测区内处理，需要分为四个测区，做影像匹配，空三交互，区域网平差，生成点云完毕后，再做测区拼接和整体平差，最后在整体点云上做纹理粘贴，形成三维可视化的模型。

4.数据处理与实验分析

实验选择的对象是河南理工大学名誉校董孙越崎的铜像，该铜像包括基座和像身两部分，基座为约变长60cm的正六面体，像身在几座正上方，高约150m，基座和像身共高月210cm。观测时间2011年7月。

摄影采用Cannon EOS 450D相机，相机镜头为变焦镜头，经过简单的固定，固定焦距35mm，CCD尺寸：4272×2848像素，像元宽度5.2μm。回转多基线正直摄影方式，共拍摄36张影像。

共分四个测区内，每个测区内均匀布设7个控制点。控制点的测量，平面坐标采用全站仪前方交会，控制网高程采用四等水准精度评定：Mp=5.2mm，MH=4.3mm。

作自由网平差，平差后中误差为：0.00088mm，匹配精度远小于1/2个像元的有效数据要求，满足软件限差要求。匹配点如图4所示。

图4 自由网平差图

进一步约束平差，得到7个点的精度统计报告，在X、Y、Z三个方向上的中误差分别为：±0.0034m、±0.0039m、±0.0026m，在X、Y、Z三个方向上基本达到1/2象元精度。生成点云如图5所示。

图5 铜像点云及三维可视化图

另一实验为河南理工大学测绘学院门前院名石，生成的点云和三维可视化图像如下图6所示：

图6 院名石点云和三维可视化图

5.结束语

本文从理论和实验两方面阐述了使用普通数码相机，经过简单固定和高精度检校，用于古文物高精度三维建模的可行性；为达到要求的摄影精度，控制测量采用过了高精度工业控制测量方案，摄影方式综合考虑和摄影测量的几何关系和影像匹配，采用回转多基线摄影方式，经过lensphoto软件数据处理，并得到了满意的成果，为古文物的三维建模提供了有益的借鉴。但限于lensphoto软件的编辑功能有限，建模方面需要进一步开发模型编辑功能，使模型更加美观。

【参考文献】

[1]冯文灏.近景摄影测量[M].武汉大学出版社，2002.

[2]杨化超，邓喀中等.数字近景摄影测量技术在矿山地表沉陷监测中的应用研究[J].中国图象图形学报，2008，13（6）：519.

[3]李天子，郭辉.非量测数码相机的影像纠正[J].测绘通报，2006，（10）：59-63.

篇2

【关键词】构建 数字可园 古建筑文物保护

一、东莞可园

东莞可园，全国重点文物保护单位，始建于清道光三十年（公元1850年），与番禺余荫山房、佛山梁园、顺德清晖园合称广东清代四大名园。可园占地约2204平方米，临湖、近路、傍江，自然风光幽雅。建筑设计精巧、布局紧凑、虚实得体。厅堂室舍、廊榭房轩、亭台悬阁糅合天成，极尽园趣。可园主人张敬修以武将之姿起家、以文人之风行世，“将骨文心”的特质在可园建筑风格中亦可窥探一斑。一是由他自撰的《可楼记》云：“居不幽者，志不广；览不远者，怀不畅。吾营可园，自喜颇得幽致……”[1]可见其以“幽”与“览”为造园匠意。二是在建造手法上，运用传统民居、庄寨、园林，把雅集会客、t望防卫、休憩游览等功能统筹兼顾，营造了可园别出心裁的独特个性。

可园博物馆是可园古建筑的保护与管理机构，集文物保护与收藏、研究与展示、学术与交流、文化与休闲等功能于一体，是展示可园古建筑本体、可园主人张敬修生平、岭南传统园林与建筑特色、“岭南画派”创始人居巢、居廉与可园的关系及脉络传承等的专题性博物馆。

二、数字可园的构建初衷

《国家文物事业发展“十三五”规划》中的“互联网+中华文明三年行动计划”提出：“推动互联网的创新成果与中华优秀传统文化的传承、创新与发展深度融合，充分发挥市场作用，通过观念创新、技术创新和模式创新，推动文物信息资源开放共享……进一步发挥文物资源在培育社会主义核心价值观、构建中华优秀传统文化传承体系和公共文化服务体系中的独特作用。推进文物信息资源开放共享，调动文物博物馆单位用活文物资源的积极性……”[2]可园博物馆从上一个“五年计划”起已启动可园博物馆数字化系统工程建设，分步实施，逐步完善。本文所论及的“数字可园”的构建，是可园博物馆数字化系统工程建设的重要组成部分。

三、数字可园的核心内容

数字可园的核心内容是“可园古建筑三维测量与建模”。运用三维激光扫描技术，完成古建筑的测绘和精细模型建模，包含四类数据：古建筑测绘图、古建筑精细三维模型、古建筑高精度点云数据、多媒体数据。构建内容包含两大部分：

（一）数据采集制作部分

（1）全方位三维激光扫描和高清影像采集

（2）测制平、立、剖面古建筑测绘图

（3）制作古建筑精细三维模型、非重点建筑、园林小品三维模型与高清影像纹理

（二）系统构建部分

（1）专家科研系统

（2）公众互动系统

（3）互联网漫游系统

四、项目具体实施

经公开招标，数字可园中“可园古建筑三维测量与建模”项目的承办单位为广州市城市规划勘测设计研究院。经过勘查、调研和数据采集，双方项目组进行了设计交底，明确项目任务，确定实施方案，理清系统结构、软件与硬件配置等方面的需求。

（一）划定区域范围

包括可园古建筑群（面积2204平方米）、博物馆和三个湖面，总面积约18000平方米。建筑测绘图范围包括可园古建筑总平面图中有名称的建筑。点云数据范围覆盖整个可园古建筑区。

（二）可行性试验

为验证双方制定的技术实施方案是否可行，选择可园“东南角楼”为试验对象，从三维激光扫描、生成点云数据、三维模型构筑及至测绘图制作等全过程先行试验。验证了技术设计流程、数据检查流程的可行性，制定了测绘图和三维模型的数据标准。

（三）三维激光扫描与测量

采用GDCORS-RTK与全站仪控制测量、站心点、特征点测量。采用RieGL VZ_400细部扫描测量，分三期进行。第一期：古建筑区全面扫描，含植被、家具；第二期：移除盆栽、家具，采用自制云台补扫遮挡、屋顶，扫描非古建筑部分；第三期：配准结束，根据点云查漏补缺。

通过在围墙、天花吊顶内、楼梯隔间等可园全部空间设站，并设计平台采集死角，使原始点云数据量达到1.2T，点云覆盖率优于90%。

（四）点云处理与入库

原始点云配准和精确匹配后，经过去燥、抽稀、滤波分类，重新进行排列、分块并写入点云存储文件。在数据库中记录点云分块在文件中的偏移量和测量时间。

（五）测绘图制作

建筑测绘图是反映建筑现状的正投影线划图，包括总图、平面图、立面图、剖面图、门窗详图等。遵循“从整体到局部，先控制后细部”的测绘图制作原则，先确定建筑的控制点和控制线的精确位置，再细部测量各部位、各构件细节尺寸。按照“平面―剖面―立面”顺序绘制，合理安排各视图间的关联组合。绘制完成可园古建筑测绘图纸，分八个区绘制测绘图纸66页。测绘图制作要求如下：（1）如实反映材质信息；（2）实测结构尺寸，检测精度优于5厘米（尺寸较差中的误差）；（3）图线、字体、比例、符号、定位轴线、材料、尺寸标注等参照《房屋建筑制图统一标准》GB/T50001-2001执行；（4）根据门窗型号绘制门窗详图，制作门窗图录表。

（六）三维模型制作

（1）技术路线（见图1）

（2）三维模型分级

三维模型按照精细程度分为四级：一级模型为点云模型，采集精度为5毫米，实现量测功能，满足专家科研系统调用；二级模型为细节建模表现，辅以高清影像表达，用于视点15米以内的近距离显示，满足古建筑查看及Ρ龋蝗级模型为主体建模表现，辅以高清影像表达，用于视点15米时的显示；四级模型主要为消防器材、垃圾筒、路灯、虚拟游客等。二至四级模型用于构建漫游系统场景。

（3）生成模型

构筑而成的模型主要有：古建筑模型、建筑模型、家具与植被模型、雕塑与假山模型、地形模型。

（七）系统集成

为适应数字可园档案的总体规划部署和有效实施，项目集成了“古建筑园林专家科研与互动漫游系统”，由三个子系统构成：

（1）专家科研系统：采用单机模式，实现可园古建模型、点云的管理和分析应用，实现测绘图的调用、授权修改与更新、安全存储等功能。

（2）公众互动系统：采用C/S模式，实现用户端的浏览、漫游、查阅，部分重要建筑结构的模拟拆分与拼合功能，模拟光效、水波、重力、碰撞、门窗开合等特效。

（3）互联网漫游系统：采用B/S模式，基于优化的可园模型而搭建的网络版漫游系统，在互联网上，功能同公众互动系统类似。

（八）构筑软硬件架构（见图2）

五、项目成果与专家验收

数字可园中的“可园古建筑三维测量与建模”从项目招标至2014年7月全面完成，耗时约两年，期间双方项目组经二十多次的技术磋商、阶段性成果演示与修改再调试，最终完成的项目成果包括：专家科研系统、公众互动漫游系统、互联网漫游系统、点云模型（电子文档）、建筑测绘图（图纸及电子文档）。

2014年7月8日“东莞市可园博物馆可园古建筑三维测量与建模”项目验收会议在可园博物馆召开，由广州大学建筑与城市规划学院教授、广州大学岭南建筑研究所所长、广东省文物保护专家委员会委员汤国华，广东中科遥感技术有限公司负责人、北京大学理学博士范海生，广东省博物馆馆长、研究馆员、享受国务院政府特殊津贴专家魏峻，广东省计算中心教授级高工潘纪前，广东省科学院广州地理研究所研究员、中国科学院大学兼职教授、广东省遥感与地理信息系统应用重点实验室主任、硕士生导师钟凯文，组成项目验收专家组。验收专家组经听取项目承接办方的工作报告、审阅招投标文件与项目成果资料，观摩系统演示，经质询、答疑与共同讨论，一致认为项目组已完成合同规定的内容，同意通过验收。2015年11月，该项目由项目承接办方申报荣获“2015中国地理信息产业优秀工程”铜奖。

六、对古建筑文物的保护性意义

在当今科技瞬息万变的时代，智慧博物馆的建立已悄然而至，“互联网+”更是近年来吹响的科技号角，数字化管理已迅速融入大众日常的生活与工作中。数字可园形象地记录了可园古建筑的本体构造、传统工艺、型制体量，建立了海量点云的分层存储与基于模块索引的数据库管理，以及健全了建筑测绘图等，为可园古建筑的建造档案和养护维修等提供原始资料。对于古建筑文物保护具有积极的意义：

（一）数字博物馆是实体博物馆向外打开的另一扇窗口，是广泛传播博物馆文化、强化文物保护（包括不可移动文物保护）意识的重要渠道。该项目采用虚拟仿真技术、网络技术、数据库技术集成开发可园古建筑综合展示与管理分析平台，实现了可园古建筑高精度的线上漫游、宏信息量的数据存储、多功能的动态调用、海量点云数据支持下的流畅视觉表达，带给游客及网上游览者身临其境的沉浸感。有认知才有了解，而保护与传承则从认知与了解开始。数字可园以及逐步完善的数字博物馆，是可园博物馆与社会公众的联系沟通的纽带，让公众对可园古建筑从了解逐渐转变为感性认知，使古建筑文物保护与传承的意识潜移默化。

（二）中国传统建筑结构之巧妙、工艺之精湛，一般的测绘技术难以准确、精细地测量与记载，而采用三维激光扫描、数字摄影测量等多种测绘设备与技术集成，可实现对古建筑的高精度、全方位、深层次、多维度的记录与描述。使可园古建筑的精妙构造、传统工艺、型制体量得以真实还原，为探研可园古建筑乃至岭南建筑园林的流变，亦为可园古建筑的“有效保护、合理利用、科学管理”提供准确可靠的基础数据。

（三）可园古建筑是岭南古典庭园的杰作，其建筑工艺、布局构图精雅而幽致，是岭南古建筑的珍品。然而，可园古建筑的历史资料档案仍局限于部份的建筑图纸，再者因年代久远，纸质档案资料的保存不能绝对完好。数字可园的构建，获取了可园古建筑海量点云数据、构筑了精细的三维模型、测制了古建筑平立剖面测绘图，使可园古建筑的基础资料更真实、更完整、更利于永久保存与有效调用。为建立科学保护古建筑文物长效机制、实施古建筑预防性保护与抢救性保护相结合创造了前提条件。

七、结语

古建筑，是不可再生的文物，具有重要历史、科学和艺术价值，古建筑园林的“厅堂轩院、亭台廊榭，湖山桥树”是人类历史文脉的符号与延续，可园亦然。让我们顺应科技时代的发展，对可园古建筑进行信息化研究，向数字化、大数据、智慧型迈进，科学合理地传承与开发利用！

参考文献：

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随着国民经济发展速度的不断提升,我国文物保护工作得到了极大的发展。田野考古发掘作为文物管理的重要组成部分,只有不断提升其文物保护技术水平,才能确保田野考古发掘工作顺利进行。作为一门综合性专业知识,文物保护技术包含文物制作、保护以及与防治有关的科学技术、材料性能、操作工艺和各种勘察、检测等。在保存过程中,文物往往受到多种因素的损坏,总体分为两类:一类是人为损坏。如古建筑、石窟寺等因维修不当或拆除无法恢复原有面貌,铜铁器、书画等由于保护力度不足产生破损等情况;二类是自然因素损坏文物,如风、雨等。自上个世纪初,田野考古学提出后,我国田野考古发掘工作就得到了极大的发展。最初田野考古主要是对地面遗迹、遗物进行勘察,并遵循地图展开调查,必要时,可依据调查结果,进行地图测绘,将其作为记录文件。随后,田野考古工作的中心开始转移,主要以发掘为主,并进行调查对象与范围的不断扩展,选用的方式也愈加完善。文物保护技术作为田野考古发掘工作的重要内容,只有提高其技术水平,才能确保田野考古发掘工作的顺利进行。

2田野考古发掘中文物保护技术分析

作为田野考古最重要及最常见的方式,在对田野发掘前,必须严格遵循发掘目的并和有关工作人员进行技术路线的设计,确保文物的安全性遗址发掘与墓葬发掘是田野发掘最常见的两种类型。“探方”法是遗址发掘的具体方式,也就是将发掘区进行多个相同正方格的划分,根据不同因素进行探方内文化层的设置,一般按照土质、土色及结构进行划分。发掘时必须遵循相应的顺序,如由上到下等。遵循由晚到早的原则对探方内每层下出土的遗迹,如灰坑、房基、道路等进行一个个的清理。发掘时应收集出土文物,如石器、骨器、陶器等。在发掘墓葬时,必须先对墓葬埋葬的土层进行确定,并对其形制、结构进行确定,随后将墓具、尸骨与随葬品进行清理。通过地层学与类型学方式的利用,可以确保田野考古发掘室内整理工作的顺序开展。首先选用合理的文物保护方式,分类、修复及统计获取的文物,可以通过相关文物保护技术,加大修复力度,并对文物年代、信息进行确定。在选用文物保护技术对田野考古发掘文物进行保护时,应重视修复技术的应用。在砖石结构田野考古发掘工作中,如出现整体歪闪现象,可以先进行定点、定期观测,如加固后已经稳定,就可以不再进行地基加固。当墙体出现裂缝等问题时,其保护方式可选用加箍、灌浆,并剔补砌体残缺位置,当不能进行剔补处理时可拆除局部或全部,并根据原貌进行重新刷砌。选用新材料与新技术进行文物修复工作,可以不对文物历史价值进行损坏,如文物的造型、材质、色泽及强度等,并具有可逆性等。本文主要以上蔡县积石积沙楚墓为例进行分析。郭庄楚墓在上蔡县大路李乡郭庄村,与全国重点文物保护单位蔡国故城距离3公里。作为西周时期一个重要的诸侯国,蔡国是周武王灭商后,叔度建立了蔡国。

因蔡国与楚国相邻,在被楚国吞并后,在这里中原文化和楚文化相互融合,并形成了独具特色的地方文化。本文所介绍的郭庄楚墓,为战国贵族墓。在国家文物局的批准下,在省、市、县级文物部门的相互配合下,开始考古发掘郭庄楚墓。墓葬发掘分为两个,为1号墓和2号墓,两墓南北并列,墓向朝东。墓葬形制均呈土圹“甲”字形,墓上由夯筑封冢。主墓为1号墓,居位于南部,是一座大型积石积沙墓,地面残存封土厚2m,墓室口部东西长25m、南北宽17m、深约18m,墓壁接近垂直,在四角各有一条阶梯状的通道,形制十分特殊。墓室上部填7m左右厚的夯土,下部填厚度超过10m的纯净细沙,积沙之厚国内罕见。棺椁埋在积沙中,已朽成灰痕,并有塌陷现象。作为一座大型土坑墓,位于北部的2号墓位和1号墓的形状较为一致,封土厚4m左右。墓室东西长16.5m、南北宽11m、深约11m,填夯土。该墓与1号墓有一定的组合关系,为夫妇合葬墓。在地下环境中,文物经过长期腐化,逐渐与地下埋藏环境建立了一种平衡体系。地下埋藏环境基本上是一个大的缓冲体系,其明显的特征就是温度、湿度变化缓慢。地下环境中,在没有地震或其它地质变化的前提下,文物整体则具有较为稳定的物理性能,张力变化与体积变化并不明显。地下文物的化学性能与物理性相比具有较低的稳定性。地下文物内部因地下水和文物中涵盖的可溶性盐类相结合,将出现渗透、溶解、蒸发及结晶等现象,这种情况下将对文物造成极大的影响。地下埋藏的金属文物也会被慢慢地矿化,其原有的金属性能将逐渐消失,如因青铜器矿化将出现整体脆弱、易断等情况。通过对郭庄楚墓的发掘,为加大文物保护的力度,必须重视各种文物保护技术的选用。

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随着国民经济发展速度的不断提升，我国文物保护工作得到了极大的发展。田野考古发掘作为文物管理的重要组成部分，只有不断提升其文物保护技术水平，才能确保田野考古发掘工作顺利进行。作为一门综合性专业知识，文物保护技术包含文物制作、保护以及与防治有关的科学技术、材料性能、操作工艺和各种勘察、检测等。在保存过程中，文物往往受到多种因素的损坏，总体分为两类:一类是人为损坏。如古建筑、石窟寺等因维修不当或拆除无法恢复原有面貌，铜铁器、书画等由于保护力度不足产生破损等情况;二类是自然因素损坏文物，如风、雨等。自上个世纪初，田野考古学提出后，我国田野考古发掘工作就得到了极大的发展。最初田野考古主要是对地面遗迹、遗物进行勘察，并遵循地图展开调查，必要时，可依据调查结果，进行地图测绘，将其作为记录文件。随后，田野考古工作的中心开始转移，主要以发掘为主，并进行调查对象与范围的不断扩展，选用的方式也愈加完善。文物保护技术作为田野考古发掘工作的重要内容，只有提高其技术水平，才能确保田野考古发掘工作的顺利进行。

2田野考古发掘中文物保护技术分析

作为田野考古最重要及最常见的方式，在对田野发掘前，必须严格遵循发掘目的并和有关工作人员进行技术路线的设计，确保文物的安全性遗址发掘与墓葬发掘是田野发掘最常见的两种类型。“探方”法是遗址发掘的具体方式，也就是将发掘区进行多个相同正方格的划分，根据不同因素进行探方内文化层的设置，一般按照土质、土色及结构进行划分。发掘时必须遵循相应的顺序，如由上到下等。遵循由晚到早的原则对探方内每层下出土的遗迹，如灰坑、房基、道路等进行一个个的清理。发掘时应收集出土文物，如石器、骨器、陶器等。在发掘墓葬时，必须先对墓葬埋葬的土层进行确定，并对其形制、结构进行确定，随后将墓具、尸骨与随葬品进行清理。通过地层学与类型学方式的利用，可以确保田野考古发掘室内整理工作的顺序开展。首先选用合理的文物保护方式，分类、修复及统计获取的文物，可以通过相关文物保护技术，加大修复力度，并对文物年代、信息进行确定。在选用文物保护技术对田野考古发掘文物进行保护时，应重视修复技术的应用。在砖石结构田野考古发掘工作中，如出现整体歪闪现象，可以先进行定点、定期观测，如加固后已经稳定，就可以不再进行地基加固。当墙体出现裂缝等问题时，其保护方式可选用加箍、灌浆，并剔补砌体残缺位置，当不能进行剔补处理时可拆除局部或全部，并根据原貌进行重新刷砌。选用新材料与新技术进行文物修复工作，可以不对文物历史价值进行损坏，如文物的造型、材质、色泽及强度等，并具有可逆性等。本文主要以上蔡县积石积沙楚墓为例进行分析。郭庄楚墓在上蔡县大路李乡郭庄村，与全国重点文物保护单位蔡国故城距离3公里。作为西周时期一个重要的诸侯国，蔡国是周武王灭商后，叔度建立了蔡国。因蔡国与楚国相邻，在被楚国吞并后，在这里中原文化和楚文化相互融合，并形成了独具特色的地方文化。本文所介绍的郭庄楚墓，为战国贵族墓。在国家文物局的批准下，在省、市、县级文物部门的相互配合下，开始考古发掘郭庄楚墓。墓葬发掘分为两个，为1号墓和2号墓，两墓南北并列，墓向朝东。墓葬形制均呈土圹“甲”字形，墓上由夯筑封冢。主墓为1号墓，居位于南部，是一座大型积石积沙墓，地面残存封土厚2m，墓室口部东西长25m、南北宽17m、深约18m，墓壁接近垂直，在四角各有一条阶梯状的通道，形制十分特殊。墓室上部填7m左右厚的夯土，下部填厚度超过10m的纯净细沙，积沙之厚国内罕见。棺椁埋在积沙中，已朽成灰痕，并有塌陷现象。作为一座大型土坑墓，位于北部的2号墓位和1号墓的形状较为一致，封土厚4m左右。墓室东西长16．5m、南北宽11m、深约11m，填夯土。该墓与1号墓有一定的组合关系，为夫妇合葬墓。在地下环境中，文物经过长期腐化，逐渐与地下埋藏环境建立了一种平衡体系。地下埋藏环境基本上是一个大的缓冲体系，其明显的特征就是温度、湿度变化缓慢。地下环境中，在没有地震或其它地质变化的前提下，文物整体则具有较为稳定的物理性能，张力变化与体积变化并不明显。地下文物的化学性能与物理性相比具有较低的稳定性。地下文物内部因地下水和文物中涵盖的可溶性盐类相结合，将出现渗透、溶解、蒸发及结晶等现象，这种情况下将对文物造成极大的影响。地下埋藏的金属文物也会被慢慢地矿化，其原有的金属性能将逐渐消失，如因青铜器矿化将出现整体脆弱、易断等情况。通过对郭庄楚墓的发掘，为加大文物保护的力度，必须重视各种文物保护技术的选用。

3结语

篇5

昆明市文物保护条例第一条 为加强对本市文物的保护，根据《中华人民共和国文物保护法》和《中华人民共和国文物保护法实施条例》等有关法律、法规，制定本条例。

第二条 本市行政区域内的文物保护适用本条例。

第三条 本市文物保护工作贯彻保护为主、抢救第一、合理利用、加强管理的方针，遵循政府主导、社会参与、属地管理的原则。

第四条 市、县(市)区、乡(镇)人民政府负责本行政区域内的文物保护工作。

市文物行政主管部门对本行政区域内的文物保护工作实施监督管理，宣传、贯彻文物保护的相关法律、法规;组织文物保护的科学研究工作;履行文物保护的行政审批职能;指导文物保护的各项具体工作。

县(市)区文物行政主管部门及其所属的文物保护管理机构，在市文物行政主管部门的指导下具体实施文物的保护、研究和宣传、教育工作;县(市)区文物行政主管部门在权限范围内履行文物保护的行政审批职能。

规划、建设、公安、工商、园林、宗教、国土资源、旅游、档案等行政主管部门，依法履行所承担的保护文物的职责，维护文物管理秩序。

第五条 本市行政区域内地下、河流、湖泊中遗存的一切文物，属于国家所有。

古文化遗址、古墓葬、石窟寺属于国家所有。国家指定保护的纪念性建筑物、古建筑、石刻、壁画、近代现代代表性建筑等不可移动文物，除国家另有规定的以外，属于国家所有。

国有不可移动文物的所有权不因其所依附的土地所有权或者使用权的改变而改变。

第六条 一切机关、组织和个人都有依法保护文物的义务，并有权检举、制止破坏和损坏文物的行为。

第七条 市、县(市)区人民政府应当将文物保护事业纳入本级国民经济和社会发展规划;纳入领导责任制;文物保护单位的保护规划纳入当地城乡建设规划;文物保护、管理所需经费纳入本级财政预算，专款专用。市、县(市)区人民政府用于文物保护的财政拨款应当随本级财政收入增长而增加，并从城市维护建设专项资金中提取一定比例用于文物保护。

鼓励多渠道筹措文物保护经费，支持文物保护事业。

第八条 本市保存文物特别丰富并且具有重大历史价值和革命纪念意义的城镇、街道、村庄，由市人民政府报经省人民政府核定公布为历史文化街区、村镇。

市文物行政主管部门应当会同市规划行政主管部门将文物古迹集中，体现一定历史时期传统风貌，具有地方、民族特色的区域划定为历史风貌保护区，报市人民政府核定公布，并制定具体的保护规划和措施。

市、县(市)区文物行政主管部门应当甄选具有历史、艺术、科学价值的不可移动文物，报同级人民政府核定公布为文物保护单位，并报省人民政府备案。需要确定为全国重点文物保护单位和省级文物保护单位的，按有关法律、法规的规定上报核定。

尚未核定公布为文物保护单位的不可移动文物，由县(市)区文物行政主管部门予以登记、公布，并制定具体的保护措施。

第九条 历史文化街区、村镇的保护规划纳入当地城乡建设规划及城市总体规划。纳入保护的街区、村镇的开发、利用，应当保护其历史风貌。

县(市)区文物行政主管部门应当会同城乡规划行政主管部门，共同编制辖区内文物保护单位的保护规划，并报市规划、文物行政主管部门备案。

第十条 县(市)区文物行政主管部门负责建立健全本辖区内各级文物保护单位的保护、管理制度。新公布的市级、县级文物保护单位，市、县(市)区人民政府应当自公布之日起一年内设立标志说明、划定必要的保护范围，设置专门机构或者指定专人管理，建立健全记录档案。

第十一条 文物保护单位的保护范围内不得进行其他建设工程或者爆破、钻探、挖掘等作业。因特殊情况需要在文物保护单位的保护范围内进行其他建设工程或者爆破、钻探、挖掘等作业的，由当地文物行政主管部门提出意见，征得上一级文物行政主管部门同意后，报核定公布该文物保护单位的人民政府批准。施工中应当确保文物保护单位的安全。

第十二条 经批准在文物保护单位的建设控制地带内进行建设工程，不得破坏文物保护单位的历史风貌。新建建筑物、构筑物和其他设施的形式、高度、体量、色调等，应当与文物保护单位的历史风貌相协调，工程设计方案由当地文物行政主管部门提出意见，经相应的文物行政主管部门同意后，报规划行政主管部门批准。

第十三条 危害文物保护单位安全，破坏、污染文物保护单位历史风貌的建筑物、构筑物及设施，由当地文物行政主管部门会同规划、环保等行政主管部门提出处理意见，报核定公布该文物保护单位的人民政府批准后执行。

第十四条 文物保护单位因特殊情况更名、合并的，应当由当地文物行政主管部门提出申请，征得上一级文物行政主管部门同意后，报核定公布该文物保护单位的人民政府批准。

第十五条 不得擅自拆除、迁移、改建不可移动文物。因特殊情况拆除、迁移，属于文物保护单位的，按照《中华人民共和国文物保护法》的相关规定办理;属于尚未核定公布为文物保护单位的，应当经县(市)区文物行政主管部门提出意见，报市文物行政主管部门批准。

经批准拆除或者迁移的不可移动文物，经当地文物保护管理机构进行拍照、测绘，保留必要的图纸、资料后方可施工。拆除国有不可移动文物中具有收藏价值的壁画、雕塑、建筑构件等，由市文物行政主管部门指定文物收藏单位收藏。

经批准迁移的不可移动文物，迁移过程中应当保证文物的完整，不得中止迁移。

本条规定的拆除、迁移所需费用，由建设单位列入建设工程预算。

第十六条 经核定公布的历史文化街区、村镇、历史风貌保护区，不得改变其原有的历史风貌。因特殊情况改变其原有历史风貌的，应当报核定公布的人民政府批准。

第十七条 国有不可移动文物，由使用人负责保护及修缮、保养，并接受当地文物保护管理机构的监督和指导。没有使用人的，由所在地文物行政主管部门指定其他部门、单位负责保护，当地人民政府负责修缮、保养。属于国有文物保护单位的，报核定公布该文物保护单位的人民政府予以修缮经费补助。

非国有不可移动文物，由所有人负责保护及修缮、保养。非国有不可移动文物有损毁危险，所有人不具备修缮能力的，当地人民政府应当给予帮助;所有人具备修缮能力而拒不履行修缮义务的，当地人民政府可以进行抢救修缮，所需费用由所有人负担。

尚未核定公布为文物保护单位的不可移动文物，分别按前两款执行。

第十八条 对文物保护单位进行修缮的，使用人或者所有人应当将修缮计划和方案报相应的文物行政主管部门批准，批准前应当征求上一级文物行政主管部门的意见。对尚未核定公布为文物保护单位的不可移动文物进行修缮的，报县(市)区文物行政主管部门批准。

第十九条 鼓励和支持国有不可移动文物的使用人迁出文物保护单位。

非国有不可移动文物转让时，国家可以按其使用功能进行置换或者优先收购。

第二十条 不可移动文物修缮或者迁移时，文物行政主管部门应当对施工单位的资质进行查验。

施工单位应当按照修缮或者迁移方案施工，并接受当地及上级文物行政主管部门的监督。工程竣工后，由相应的文物行政主管部门组织验收。

第二十一条 不可移动文物的修缮、保养、迁移，不得改变文物原状。

第二十二条 国内外团体、组织或者个人投资修缮或者利用国有不可移动文物，不得改变该文物的所有权。利用过程中，应当接受当地文物行政主管部门的监督。

第二十三条 国土资源行政主管部门在受理文物保护单位用地登记时，应当按照各级人民政府划定的保护范围，实施地籍调查和四邻签章认可，确保文物保护单位的完整统一，维护其历史风貌。

第二十四条 不可移动文物的所有人或者使用人，应当与当地文物行政主管部门签订防火、防盗、防爆、防其他责任事故的文物保护责任书。所有人或者使用人发生改变的，应当与文物行政主管部门重新签订文物保护责任书。

第二十五条 纳入旅游发展规划或者旅游线路的不可移动文物，应当按照不可移动文物的保护规划进行利用。因特殊情况修改保护规划的，报上一级文物、规划行政主管部门批准。

第二十六条 在合理利用国有文物保护单位时，不得将文物保护单位作为企业资产经营。国有文物保护单位需要改变使用权或者使用性质的，应当由当地文物行政主管部门提出意见，经相应的文物行政主管部门及上一级文物行政主管部门同意，报核定公布该文物保护单位的人民政府批准。

第二十七条 在建设工程施工或者工、农业生产中，任何单位或者个人发现文物，应当立即停止施工或局部停工，保护现场，并及时报告当地文物行政主管部门。文物行政主管部门在接到报告后，二十四小时内提出停工或者复工意见。停工的，应当在七日内提出处理意见。

第二十八条 鼓励公民、法人和其他组织设立与本市历史文化相关的、具有地方特色的博物馆。

第二十九条 市、县(市)区博物馆、纪念馆、展览馆、陈列馆、文物管理所、文化馆、图书馆、档案馆等国有文物收藏单位及其他文物藏品单位，应当向市文物行政主管部门申请文物藏品鉴定。文物收藏单位应当根据鉴定结论，设置藏品档案，建立管理制度，并向当地文物行政主管部门备案。国有文物收藏单位应当设置文物藏品专用库房及专职库房保管人员，配备安全技术防范设施。

第三十条 文物收藏单位以外的公民、法人和其他组织可以依法收藏文物。其收藏的文物可以依法流通，所有权受法律保护。

市文物行政主管部门对公民、法人和其他组织依法收藏的文物，提供鉴定、修复、保管等方面的咨询。

第三十一条 公民、法人和其他组织不得买卖下列文物：

(一)国有文物，但是国家允许的除外;

(二)非国有馆藏珍贵文物;

(三)国有不可移动文物中的壁画、雕塑、建筑构件等，但是依法拆除的国有不可移动文物中的壁画、雕塑、建筑构件等不属于本条例第十五条第二款规定的应当由文物收藏单位收藏的除外;

(四)来源不符合法律规定的文物。

第三十二条 市文物、工商行政主管部门应当加强对文物经营活动的监督管理。

文物商店应当亮证经营。销售的文物应当由经营者按品类如实登记，经审核并加贴由文物行政主管部门统一印制的审核标识后，方可销售。不得伪造、挪用、涂改文物审核标识，销售的文物应当明码标价。

第三十三条 公安、工商、海关等行政主管部门和司法机关依法查缴、没收的文物，应当登记造册，妥善保管，并在结案后三十日内无偿移交文物行政主管部门。

第三十四条 违反本条例第十一条、第十二条、第二十五条、第三十一条的，由县级以上文物行政主管部门依照《中华人民共和国文物保护法》的有关规定进行处罚。

第三十五条 擅自拆除、迁移不可移动文物的，依照《中华人民共和国文物保护法》的有关规定进行处罚。

擅自改建不可移动文物的，由县级以上文物行政主管部门责令限期恢复原状，并处五万元以上十万元以下罚款。

擅自中止迁移不可移动文物的，由县级以上文物行政主管部门责令限期完成迁移;在规定期限内拒不迁移或者造成文物损毁、灭失情节严重的，对建设单位处五万元以上五十万元以下罚款。

第三十六条 未经批准，擅自对文物保护单位进行修缮的，由县级以上文物行政主管部门责令限期补办手续，并处五千元以上五万元以下罚款。

修缮过程中，明显改变文物保护单位原状的，由县级以上文物行政主管部门责令恢复原状，并处五万元以上五十万元以下罚款，相关责任人承担相应的民事责任。

非国有不可移动文物的所有人具备修缮能力而拒不依法履行修缮义务，当地人民政府进行了抢救修缮，所有人拒不支付修缮费用的，由当地人民政府向人民法院提起诉讼。

第三十七条 在建设工程施工或工、农业生产中发现文物隐匿不报或者拒不上交的，由县级以上文物行政主管部门会同公安机关追缴文物。情节严重的，由县级以上文物行政主管部门处五千元以上五万元以下罚款。

第三十八条 国有文物收藏单位达不到保管条件的，由市文物行政主管部门会同有关部门责令限期整改;逾期尚未整改的，由市文物行政主管部门指定其他具备条件的文物收藏单位代为保管相关文物藏品。

第三十九条 文物商店未经审核、加贴审核标识而销售文物，或伪造、挪用、涂改文物审核标识的，由市文物行政主管部门给予警告，并处二千元以上一万元以下罚款。

篇6

关键词：三维激光扫描；文物考古；点云；数字线划图；模型

中图分类号：K85文献标识码：A

三维激光扫描技术概述

三维激光扫描技术又称为“实景复制技术”，是20 世纪 90 年代中期出现的一种以三维激光扫描仪和扫描信息处理技术为核心的数据采集与处理技术，其革命性的数据采集方式开创了面式数据采集的新纪元，因其满足了文物考古测绘领域非接触、高速度、高密度、全数字化的数据采集要求，在短短几年时间内迅速在考古发掘、古建筑测绘等文物保护领域得到了广泛应用。

（一）工作原理

三维激光扫描技术，通过内部的激光脉冲发射器向目标物发射激光脉冲，反光镜旋转，发射出的激光脉冲扫过被测目标，信号接收器接收来自目标体反射回来的激光脉冲，通过每个激光脉冲从发出到被测物表面返回仪器所经过的时间可以获得被目标体到扫描中心的距离，同时扫描控制模块控制和测量每个激光脉冲的水平扫描角α和竖向扫描角β，后处理软件自动解算得出被测点的相对三维坐标（云点），进而转换成绝对坐标系中的三维空间位置坐标或三维模型。

（二）三维激光扫描技术的特点

非接触式

三维激光扫描技术采用非接触式高速激光测量方式，不需反射棱镜，直接对目标体进行扫描，采集目标体表面云点的三维坐标信息。在目标危险、环境恶劣、人员无法到达的情况下，传统测量技术无法完成，此时三维激光扫描技术优势明显。

数字化程度高、扩展性强

三维激光扫描系统采集的数据为数字信号，具有全数字的特征，易于处理、分析、输出、显示。而且后处理软件用户界面友好，能够与其它常用软件进行数据交换及共享，可与外接数码相机、GPS配合使用，拓宽其应用范围，具有较好的扩展性。

高分辨率

三维激光扫描技术可以进行快捷、高质量、高密度的三维数据采集，从而达到高分辨率的目的。

应用广泛、适应性强

由于其良好的技术特点，在工程建设各领域，应用广泛。对使用条件要求不高，环境适应能力强，适合野外测量。

三维激光扫描在文物考古中的实施步骤及应用成果

（一）实施步骤

三维激光扫描作为一种获取三维空间信息手段，其工作流程与传统的测量手段有很多的相似之处但也有其自身的特点。主要过程和技术要点如下图所示：

图 三维激光扫描工作流程图

（二）应注意的问题

1、现场踏勘时，认真分析现场地形、地物分布特点，合理设置扫描站点，尽量的避免扫描盲区的出现，重点保证重要的地形、地物不会在盲区中出现。 

2、对古建扫描时，建议对不同的部分采用不同分辨率扫描。比如对地面或者表面平整的墙壁，天花板等可采用较小的分辨率（一般情况下2cm）。但对于体形较小，结构复杂的构建要用相对密集的点云表示（毫米级），有时候要用最大扫描密度来扫描（比如对分布在带有浮雕的墙壁、柱子等）。 

3、使用外置相机系统拍摄照片时，可以在扫描之前自然光线较好的条件拍摄，因为可能在扫描完毕后，为时已晚或遇到下雨天气等情况，耽误了拍照的时机。拍照时可设置自动包围曝光，每个场景有三张照片：当前曝光值照片、正补偿值照片、负补偿值照片，然后内业在作选择。

（三）应用成果

1、点云数据

代表扫描对象的一个个“测点”形成的“点集合”构成了三维激光扫描最原始的成果，称为“点云”。点云虽然经过了扫描算法的处理，但相对于传统单点式测量方法所具有的高密度和全息化的特点，可作为原始资料进行存档。同时，点云作为扫描对象的全数字化实景模型，可实现室内的真实量测。在考古挖掘的不同阶段，对挖掘现场进行扫描，可实现考古挖掘行为的动态化管理和考古过程数字化再现。在建筑遗产保护领域，借助于高精度的地面控制网，可实现文物建筑遗产的连续性扫描监测。

2、二维数字线划图

二维数字线划图是文物保护工程领域所习用的工程语言，三维激光扫描系统为绘制不同部位、不同方向的二维数字线划图提供了强大的绘制功能，使处于前端的文物测绘调查工作和后续的保护规划制定、修缮工程设计、施工等实现了无缝对接。二维线划图的绘制根据测绘对象的特点可以采用下述几种技术路线实现:

（1）对于局部构件的绘制，直接在点云上量取绘图所需要的长、宽、高数据，然后借助绘图工具绘制二维图；

（2）对于剖面图等截割投影图，根据绘图部位和绘制精度形成绘图区域的点云“切片”，将点云切片导入 AUTO-CAD 等图形绘制软件形成二维线划图；

（3）对于空间关系不明显、不易识别的测绘对象，借助高分辨率照片形成被测对象的正摄影像，然后绘制二维线划图。

二维线划图是对被测对象高度抽象化的结果，抽象的过程不可避免地造成了大量信息损失。实际上，在许多情况下二维线划图无法完整表达边界模糊对象的真实情况，如出土器物、建筑纹样、彩画、浅浮雕等。作为二维线划图的重要补充表现方式，基于三维激光扫描点云形成的正摄影像图消除了一般相片所固有的投影误差及高程误差，同时又兼具普通相片高分辨率、易于辨识的优势，较好地解决了“边界模糊类对象”难以精细化表达的难题。利用这一特点，可实现“边界模糊类对象”的数字化监测。譬如，通过比对不同时间段内壁画的高清晰正摄影像图，可精细地描述壁画颜色、形态等的变化。

高程模型和三维模型

对雕像等这类由连续曲面构成的测绘对象，以等值线的形式表现的数字高程模型是其最基本的表现方式。相对于以往全站仪单点测绘，三维激光扫描技术高密度点云实现了等值线精细测绘和三维建模。

此外，由于三维激光扫描结合传统控制测量可以较容易得到点云统一的地理坐标属性，据此建立的三维模型可很方便实现被测对象的三维漫游。

4、平面图、立面图、剖面图

建筑物的线画图作是传统建筑测绘的成果之一，是建筑物的测绘图件，包括平面图，立面图和剖面图。这些二维的图件可以表示房屋内部的结构或构造形式、分层情况，说明建筑物的长、宽、高的尺寸，地面标高，层顶的形式，门窗洞口的位置和形式，外墙装饰的设计形式和各部位的联系、材料及其高度等。传统的测量方法是手工描绘加皮尺测量。利用点云数据，可在Auto CAD中利用Cloud worx插件，可以方便的做出建筑物的平面、立面和剖面图。不但生产速度大大提高，且更简单，能让现有CAD技术人员充分利用自有的CAD制图技术。

5、彩色点云网上 

扫描的彩色点云可以在互联网上，让远方的人可以通过互联网有如置身于真实的建筑物之中。的点云不但可以网上浏览，还可以实现基于互联网的量测、标注等。有利于数据共享和现有文物、建筑物的网上展示，宣传。尤其是对于一些不宜长期向公众开放的文物景点，通过网上的彩色点云数据，可以满足公众的网上虚拟浏览的需求，也有利于文物保护工作的开展。

（三）传统测量技术与三维激光扫描技术的结合应用

三维激光扫描技术具有传统测量方法不具备的诸多优势，如变 “单点采集”为批量面式采集、实现了“外业测量内业化”、“非接触”工作方式不需要测量辅助设施、“所见即所得”的特点实现了考古过程记录的定量化和动态“回放”。无论是微观的手持式扫描仪、中观的地面扫描仪，还是宏观的机载扫描仪，为了得到扫描目标的完整点云数据，都需要从不同扫描站对同一目标的不同部分进行扫描，然后将各个扫描站的扫描点云数据拼接在一起。数据拼接是三维扫描的最核心环节，但单凭三维扫描技术本身很难实现点云高精度拼接。

将传统测量方法与三维激光扫描技术结合，是解决上述问题的基本途径。为保证最末端扫描站扫描数据的质量，同时使整个点云模型的精度均匀，除需要控制自由拼接的测站数外，还需要在扫描测绘过程中引入控制测量的思想，按照“先控制，后碎部；从整体，到局部”的基本误差限定在容许范围内。扫描测绘前，首先利用精密水准仪、电子全站仪、卫星定位仪等传统测量仪器布设三维扫描控制网，测算各个控制点的大地坐标；在外业扫描过程中同步测量拼接点的大地坐标，将单一测站的扫描数据直接纳入大地测量坐标系中，提高拼接精度的同时，保证测绘对象不同部位的精度均匀。对于三维激光扫描无法测量的隐蔽部位可充分利用传统手工测量的灵活性特点以弥补。

参考文献

[1]白成军．三维激光扫描在古建筑测绘中的应用[D].天津大学建筑学院，2007.

篇7

辽宁是长城资源十分丰富的省区之一,据文献记载,历史上,战国燕、秦、汉、北齐、高句丽、辽、明均在辽宁境内修筑过长度数千公里的长城。上世纪40年代,著名考古学家李文信和佟柱臣首先在赤峰和建平地区发现了燕秦长城。解放后,辽宁考古工作者经过多次调查,在辽西建平、北票、阜新地区发现了南北两道燕秦长城,这些长城皆为石筑或土石杂筑,有些地区遗迹尚十分明显。另外,在建平境内,燕秦长城以南,还发现一道长约65公里的汉代列隧,这是由墩台与城墙交替构筑的长城遗迹。

明长城在辽宁境内又称辽东边墙,从山海关向东,途经辽宁20余个市县,直达丹东鸭绿江边,全长约980公里,沿线分布着边堡98座,墩台849座,以及众多的关隘。明长城的修建皆因地制宜,除绥中九门口段为砖筑外,其它地段为石筑或土筑,或土石杂筑。上世纪七八十年代,大部分边堡还有迹可寻,有些地段的长城墙体还部分保存,但90年代以来遭破坏十分严重,其中有自然因素,但更多为人为因素。

辽宁省文管部门一直都很重视长城的调查和保护,也曾多次组织力量进行调查,但至今底数不清:燕秦汉长城在辽东地区至今没有发现明确的遗迹,北齐、高句丽、辽长城的走向与遗迹目前尚难确定;明长城因线路长,缺乏系统的调查,保存情况也不很清楚。另外,辽宁只将建平境内保存较好的一段燕长城、明代九门口长城和少数烽火台列为文物保护单位,其它长城遗迹尚没有采取有效的保护措施。

辽宁这次启动大规模的长城资源调查,旨在摸清辽宁长城的基本状况和详细信息,为长城的研究、管理和保护提供可靠的依据。

辽宁长城资源调查主要分本体调查,环境、病害调查和保护管理状况调查。调查的主要地段为辽西建平、北票境内已知的、保存较好的战国燕长城、秦长城、汉长城;有过调查,情况比较清楚的各段明长城,其中包括:葫芦岛-锦州的明长城、丹东-本溪的明长城、抚顺-沈阳的汉代列隧以及汉城。总体包括长城沿线的烽隧、亭候、城鄣、关隘等及与长城附属建筑有关的遗迹、遗物,同时包括地上和地下两方面的遗迹现象和文化遗存。辽宁境内长城的地理位置、走向、历史沿革(包括建置沿革、修建沿革和使用沿革)、建筑方面(结构、材料和修筑方法)等也均在被调查之列。

环境调查主要是指周边自然与人文环境,包括气候、地貌、地质、水文、土壤、植被、动物、居民状况、产业情况、交通状况、环境变化和主要环境问题等。

而病害调查则包括自然和人为两方面因素。自然因素主要包括地震、山体滑坡、洪灾、雨水、河流冲刷、植物生长、动物破坏等;人为因素包括战争、盗掘、生产生活活动、不按原状修缮保护、决策失误、缺乏项目规划和预测、不合理利用等。

保护管理状况调查主要包括历次调查、发掘、保护工程情况,保护范围、建设控制地带和建设项目控制情况,保护标志情况,记录档案情况等。

篇8

【关键词】：古建筑；修缮工程；施工监理

1、前言

古建筑是历史的遗存，古建筑文物的主要价值就是历史、艺术、科学三个价值。保护古代建筑，主要是保护古代劳动人民在建筑、工程、艺术方面的成就，作为今天的借鉴，向人民进行历史唯物主义教育，在修缮中要保持现状和恢复原状。

修缮古建筑的原则为保存现状和恢复原状。修缮古建筑既要以科学的方法防止其损坏，延长其寿命，更必须最大限度地保存其历史、艺术、科学的价值，而后者更加重要，如果因为修缮工作而损害了它原有的价值的话，这项修缮工作就毫无意义。

2、古建筑修缮工程监理原则

2.1要认识文物保护工程的特殊性

必须严格遵循不改变文物原状的规定。由于文物自身所具有的不可替代性和不可再生性的特殊性质，在实施保护的工程中，不能对文物本身进行更新改造，不能追求焕然一新，金碧辉煌，而是要认真研究文物本体的原来面貌，找出修复的依据，去掉后世增加的与文物本体不相符合且影响文物整体形象的构件以及与此相违背的工艺做法，在施工中最大限度地保留原存构件，尽可能减少更换的数量，最大限度地保留和恢复文物本体的原状。

文物保护工程的对象是文物本体，与新建工程不同，它是在施工前就已存在的。因此在工程施工之前，所要做的工作要大大超过现代建筑，如要对保护对象文物本体进行详细的勘察测绘，认真的研究，精心的设计等。就施工而言，对文物本体维修部分的拆除、测量、绘图、登记，对拆除物件所采取的措施研究，报批等等都是现代建筑所没有的程序，也是我们进行文物监理工作需认真对待的新课题。

2.2文物保护工程监理工作的实用性

文物保护工程监理工作是一个新的课题，没有现成的经验可以借鉴，编制出自己的工作规范是十分重要的工作，同时在工作规范中必须尽可能详细地列出工作的具体要求，这样在实际工作中就有章可循。鉴于国内目前参与文物保护工程的队伍水平参差不齐，总体水平偏低，大多数队伍未知参加的文物保护工程的现状，要求我们的监理工作人员，不仅要熟知文物保护工程的修缮原则，熟悉各个具体工作对象的设计思想，对保护对象有深入的研究，同时还要对工程实施的各个环节及各项工艺及做法能给予具体的指导，有些地方甚至还要能亲自示范、操作以便给各施工方做出样板，因此规范编写必须贯彻实用性原则。

3、古建筑修缮工程监理内容

3.1施工准备阶段的监理工作

在这个阶段监理方需做的工作有以下几项：组建监理机构，组织监理人员学习与工程有关的各类文件，制定监理工作制度，编制监理规划和监理实施细则。要了解相关的地质、地理、环境、民风、民俗、材料供应及国家文物行政主管部门对该工程的批文等有关情况。

3.2对施工单位的监理工作

主要是要求施工单位尽快熟悉图纸，并就图纸中弄不清的问题提出意见，便于在图纸会审中提出，以确保工程能按图正常施工。督促施工方尽快提交施工组织方案，确保工程按计划顺利进行。审查的重点是看施工方案是否符合文物保护工程的基本原则，对本工程是否有一个正确的了解和认识，施工的顺序是否合理，所用方法和手段对文物本体是否有损害，对文物的特殊部位和关键工序是否予以特别注意，所采用施工方法是否正确，对文物安全采取的措施是否适当，施工质量保证措施是否到位，文物本体周围的场地运用是否合理。

对施工单位的监理，另一项重要任务是审查分包队伍，一项较大的文物保护工程，不是一家施工单位完成的，为了施工的专业需要或工期需要，除承包单位担任主要施工任务外，有的工程还要分包出去，分包单位不需要通过投标选择，但总承包单位分包工程须经业主同意，监理单位应对分包单位的资格进行认真审查以保证分包工程的质量。

3.3施工阶段的监理工作

文物保护工程的施工阶段是指对文物本体的修缮和复建过程，这一过程将直接关系到文物保护工程的质量，也是整个监理工作的核心部分，在文物修缮过程中会有许多不可预见的情况出现，如发现新的文物遗迹或现象需保护和处理，出现新的结构或形式需要修改设计，甚至会发生对原来设计全部推倒重来的可能，如何确保文物的真实性，尽可能多地保留文物本体所携带的历史信息，成为这一阶段至关重要的工作。

对施工过程实行全程监理，对重要的施工部位和工序要旁站监理。要密切注意文物本体出现的新变化，一旦有新的遗迹或现象出现时，立即要求停工，采取保护措施，及时向文物管理单位（业主）报告，并协助业主起草文件，报告上级文物行政主管部门等候处理意见。

对施工中所用材料要严格把关。要特别注意把好隐蔽部位的施工验收关。对隐蔽部位施工或下一道工序有可能掩盖上一道工序的施工，必须严格实行联合验收制度，确认施工符合工程质量后方可继续施工。

施工中要坚持自检和报验制度。施工方在完成一项或一步工作，经过严格的自检后，正式申报至监理方，监理方应组织业主代表和施工方共同进行初验收，不允许未经验收的工程继续做下去。

3.4竣工验收阶段的监理工作

文物保护工程的验收一般是由批准该项工程的文物行政主管部门组织有关专家组成验收组来进行的。但是在验收组到来之前，各个参与单位都要做大量的准备工作，验收之后又要做一系列的移交工作，因此验收阶段的监理是一个不可忽视的重要阶段。

验收前的准备工作。这是验收工作的基础，在整个工程即将竣工时监理方就应与业主协商验收的事宜，总监理工程师就要开始组织专业人员整理各类技术资料，对于缺失的资料要设法找齐，并依据上述有关资料开始编写工程的监理工作总结。

敦促各施工单位按时提交工程竣工资料和竣工报告。协助业主制作要求验收的文件。根据业主的要求，编制一份竣工验收的工作计划，并准备验收所用的各种表格。正式验收的监理工作。正式验收就是请上级和有关专家对该工程的总检查评定，确认该项目是否合格。在整个工程验收过程中，监理人员要始终陪同验收组，随时回答验收组成员提出的问题，接受咨询，介绍有关情况。

验收后的收尾工作。验收工作结束，如果没有通过验收，监理单位应根据验收组提出的整改意见，会同设计单位、施工单位研究整改措施，立即组织力量投入整改，尽快就验收组提出的问题修正至合格后再次报请验收。如果验收合格，标志着该工程已告完成，监理方要根据业主方的要求，与施工单位协商一个工程收尾计划，包括对局部的整改、场地的清理、脚手架的拆除、机械设备的退场、其它辅助工程等，以便确定正式移交的日期。

工程交接。待所有收尾工作完成后，施工方在监理方的监督下，正式将工程移交给管理方。包括文物工程的移交，业主方提供的设施、设备的移交，各种技术资料的移交等，并在交接书上由三方代表签字，管理权正式由业主接受，施工方则转入保修阶段。

参考文献：，

【1】余军，浅谈古建筑修缮，施工技术，2004-06

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1.1文物影响评估的发展概况

对涉及文物建筑保护范围和建设控制地带范围内的建设项目进行文物影响评估，是近些年来才形成的文物保护理念[1]。其最早可追溯到1964年加拿大在“国际环境质量评价会议”上提出的环境影响评价的概念；1994年，世界银行在《环境评估原始资料》中提出凡是建设项目涉及文化遗产时，都需要将遗产影响评估内容加入进环境影响评价中；直到2007年，我国国家文物局编写了《关于加强基本建设工程中考古工作的指导意见》，“文物影响评估”这个概念才首次在中国正式出现[2]，并且指出应该由文物考古机构搜罗建设项目所涉及和影响区域内的文物分布情况，并提出初步文物保护意见[3]，向设计单位提交《文物影响评估报告》；在2009年，由联合国教科文组织与国际古迹遗址理事会（ICOMOS）制定的《世界文化遗产影响评估导则》奠定了之后的世界文物影响评估编制框架的基础。

1.2文物影响评估面临的困境

（1）文物影响评估缺乏完整系统的评估体系[4]。我国尚未有文物影响评估的单项法规，评估依据主要依托于相关法规条例中提及到文物影响评估的有关内容，如《文物保护法》《环境保护法》内的相关条款规定[5]。这导致各机构编制的文物影响评估报告不统一，质量参差不齐，无法满足现在的建设项目的建设需求与文物保护工作的需要。（2）文物影响评估缺少精细化的评估策略。现有的文物影响评估策略偏重于对工程影响环境要素分析，存在一定的局限性，缺少必要的景观、美学、艺术等方面的影响分析。

2以文物建筑为核心的文物影响评估工作流程

2.1资料收集

资料收集包括建设项目的基本情况、文物建筑基础资料以及其他所需的资料。其中，文物基础资料主要指文物本体价值和真实性所需的基础信息。

2.2现场踏勘

现场踏勘主要指对文物本体现存状况和周边环境进行全面的了解，并对文物本体进行详细测绘和勘察，以便于从实际出发周全地考虑周边环境即将发生的改变的后果。通过实地比照，可有效控制和调整方案至最佳状态。

2.3影响评估

影响评估主要对两个方向的评估，一方面是从建设项目对文物本体安全可能造成的影响进行分析；另一方面从建设项目对文物周边历史风貌可能造成的影响进行分析，从而判断建设项目对文物建筑的影响程度和可接受程度，得出评估结论，并对此提出相应的减缓措施与建议[6]。此外，对评估结果的应用也分为两种：一种情况是有多个项目方案参与影响评估，可根据影响结果进行比选，择最优方案选用；另一种情况是有且仅有一个方案参与影响评估，评估结果则是建设项目方案修改的参考方向。

3案例应用研究

3.1项目概况

博学中学旧址前身为“博学书院”，位于武汉市硚口区解放大道347号武汉市第四中学博学中学校内。经省教育厅批准学校已获得了面向全国招收体育特长生的资格。为满足“中小学生游泳进课堂活动”和全民健身运动需要，整体提升武汉四中体育传统特色学校功能，武汉四中于游泳馆改建项目2018年9月3日获得武汉市国土资源局和规划局硚口分局审批，拟建该项目名称为——武汉市第四中学游泳馆改建项目。游泳馆建设范围内涉及省级文保单位——博学中学旧址建设控制地带（图1）。

3.2文物建筑概况

博学中学旧址原为1896年由英国基督教伦敦会牧师杨格非创办的教会学校，现包含两栋建筑，分别为主教学楼和教堂（图2）。主教学楼为一栋两层砖木结构的英国古典主义建筑，平面呈左右对称式布局，中部是突出的塔楼。教堂位于主教学楼右侧，是一栋单层砖木结构的英国乡村哥特式建筑，平面布局呈拉丁十字型布局。迄今已过百年历史，博学中学旧址积淀了深厚的文化底蕴，是武汉市现存历史最悠久的学校建筑之一，具有较高的历史价值、文化价值和艺术价值。同时，两栋建筑风格独特，对研究武汉市近现代建筑具有参考价值。2014年6月22日，被湖北省人民政府公布为湖北省文物保护单位。

3.3影响评估

3.3.1建设项目与文物建筑的位置关系分析新建游泳馆与文物建筑间由一栋教学楼隔开，且新建游泳馆高度均低于文物建筑和现有教学楼，从文物保护管理要求上，严格控制区域内建设项目的位置、体量、高度、形制、色彩等；从视觉和安全上，对文物建筑不产生直接影响，且对文物建筑间接影响小（图3）。3.3.2建设项目对文物建筑的影响分析将文物本体分列清单。根据多渠道获取的各项数据来评估建设项目对文物本体真实性、完整性和延续性的影响程度。（1）用地选址部分位于涉及文物保护单位的建设控制地带，符合保护区划的管理规定（表1）。（2）拟建设区域与博学中学旧址历史建筑间存在一定距离，且中间隔有教学楼，设计中严格控制了游泳馆建筑高度，对文物保护单位的真实性、完整性影响较小（表2）。（3）结合外部环境，合理组织交通，布置出入口，通过绿化和铺装与改建游泳馆主体建筑进行空间隔离，相对独立。游泳馆无单独车库或车位，行车流线按照学校现有道路不变，车位为路边停车位，改建游泳馆主要到达路线为隆平路，游泳馆、教学楼与文物建筑呈平行排列，互不影响，待游泳馆改建完成后，隆平路将增加三个路口以形成多环线，有利于车行流线，避免外来车辆乱停至文物建筑周边。

3.4评估结论

（1）地面建筑均在控制范围以外，对文物安全影响很小，地下工程则对文物安全有一定影响，在施工中必须采取合理有效的保护措施，方能保证文物安全。（2）地面建筑距文物本体较远，均处于保护范围以外，且中间有一栋教学楼遮挡，后期适当地进行景观绿化，对文物风貌影响小。（3）加强项目周边环境的整治，使拟建项目与文物本体相互协调融入校园环境，对校园氛围起带动作用，以更好地对文物本体进行保护展示。

结语

文物建筑作为一种特殊的文化载体，有着重要的历史文化价值。制定有针对性的文物影响评估报告，分析建设项目与涉及文保单位的位置关系，预测相关影响因素，判断其影响程度和可接受程度，并提出减缓措施与建议，有利于建设项目在最初的开始阶段就取得城市建设发展需求与文物保护之间的平衡。博学中学旧址是湖北省近现代教育的重要历史佐证和研究资料，维护其安全和完整性具有充分的必要性。本文对博学中学实际案例的应用与研究，在带动使博学中学旧址文物建筑具有更大的社会影响力的同时，也有助于探索与扩展评估的范围与深度，以望为我国文物影响评估提供一定的借鉴与参考作用。

参考文献：

[1]孙金松.田野考古学在建设项目文物影响评估中的作用[J].草原物,2018(01):120-123.

[2]冯艳,叶建伟.国内外遗产影响评估(HIAs)发展述评[J].城市发展究,2017,24(01):130-134.

[3]常海青.历史文化名城地铁建设项目文物影响评估的概念界定及评估技术路线研究[J].南方建筑,2016(04):35-39.

[4]蔡志伟,贺小华,张舒尧.基于文物保护展示最佳化的文物环境影响评估探索——以郑州市欧洲时尚中心(钱塘路连片开发)(项目)为例[C]//.中国城市规划学会,贵阳市人民政府.新常态：传承与变革——2015中国城市规划年会论文集（08城市文化）.中国城市规划学会,贵阳市人民政府:中国城市规划学会,2015:11.

[5]王琬琼.我国文物建筑保护法律制度研究[D].西南大学,2013.

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关键词 数学工具 古建筑物 资料数据库 修复

中国古建筑物是祖先留给后代的最宝贵文化的礼物之一，对现存的古建筑物的数据进行有效的勘测和保护是我们这代人应尽的责任和义务，古建筑物的保护和修复需要大量的建筑业的人才，建筑职业院校应为国家多培养古建筑修复建筑方面的人才，更好担当相应的责任。参与古建筑修缮主要有方案设计、辅助设计、工程负责人、工匠这几个层面。方案设计需要有扎实的建筑史理论基础、正确的文化遗产保护理念、了解古建筑工艺技术、具备一定的历史文化修养，可以通过考建筑史或文化遗产保护专业研究学习，并在工作中不断研究、学习。辅助设计是帮助设计师做测绘、画图等辅助工作，需要掌握相应技能，熟练运用各种仪器工具及软件，具备基本的古建筑常识和审美能力，一般建筑史专业毕业也会兼做这类工作，或者是非专业人员经实践培训参与。

从事这一工作除了应具有建筑工程相关专业背景，方案设计更要借助数学工具，进行修复工作，并在工作中都应从助理开始逐渐学习。更好地进行古建筑物的修缮，我们才能更好尊重历史。如何更科学对中国古建筑物进行修复，科学方案设计问题要求利用数学工具对现有的数据保存整理和对丢失的数据进行恢复。

一、利用数学工具对现存的各类古建筑物的重要数据进行保存

需要建立全国各类古建筑的数据库，这是个系统工程，需要全国各个文物保护部门提供建筑物的外形和内部建筑的详细的视频和所用建筑材料（推测）和建筑工艺等各种测绘数据，利用数学工具依年代为主线或依建筑物类型为主线或建筑物的地域为主线，便于数据的查询；利用数据库里这些数据，便于利用数学工具Mathematica软件，Mathematica提供了方便在3D打印上使用的zpr输出格式，利用3D打印机，制作出其建筑物实体模型。当然古建筑物的材质和工艺的复原需要我们材料科学和古法工艺方面的专家进行研究和数据的保存，随着年代的流逝，风化和腐蚀古建筑物不断的受损，国家需要不断地投入和保护，我们离不开这些关键的数据保存，例如：如不保存很多珍贵的工匠的手工工艺都会失传，如能保存的工艺数据，现在要做好工作。同时要收集以年代为主线的中国古建筑有关的历代画作为参考资料，建立中国古建筑物的历史研究资料库。

二、利用数学工具对丢失的各类古建筑物的重要数据进行修复

对各类古建筑物的修复，关键在于对过去工匠风格的模拟，通过现存的工匠的造型风格，利用数学工具对丢失部分的造型恢复，利用数学工具建立建筑物的3D模型。通过各个年代的数据库的建立，各个建筑物都有各个年代鲜明的特征，利用这个数据库对丢失部分进行修复具有参考价值，如何更科学的修复我们课题组要根据工匠的风格数据库，借助模糊数学和神经网络数学算法等数学工具进行数据修复，也是我们要研究的重点中的重点，通过课题组的研究，真实和可靠的。特别对人的头像的修复具有不可多得的技术手段。

三、利用数学工具对现存的各类古建筑物的风化和腐蚀推演

数据库保存各个时期的建筑物的腐蚀程度的数据，这样便于我们对现存的各类建筑物的风化和腐蚀的推演，利用数学工具对当地的气候和人为破坏对建筑物的腐蚀研究，进行数学推演，建立长期的监控体系，主要借助的数学工具是利用线性和非线性的理论建立数学模型，为了更好保护文物，为各个文物保护部门提供科学的建议，其意义十分重大。

四、中国古建筑物修复存在问题

在中国很多地方在修复古建筑物的过程中，有部分地区不尊重历史，不考虑年代的鲜明特色，一看全是模仿明代的建筑风格，这种态度是极不责任的。参与古建筑修缮主要有古建筑方案设计、辅助设计、工程负责人、工匠这几个层面，现在的古建筑修复方兴未艾，但现在的古建筑修复人才还是奇缺的，如何还原古建筑物的历史原貌，利用数学工具和资料库的检索，来科学还原古建筑物的本来面貌的是设计单位科学态度；对古建筑物修复现代人的历史责任，古建筑的方案设计要经得起历史的检验，利用数学工具对古建筑物进行修复是具有科学的理论依据的，我们修复工作要借鉴意大利文物修复经验又要充分考虑本地区“土法”和本地区建筑风格问题，同时要有一些创造性的工作方法。

五、中国古建筑物修复中材料问题

材料科学日新月异，设计研究单位要对古建筑物现存的材料进行科学的化验和分析。替代材料的使用，要考虑对古建筑物现存的部分有多大的损伤。古建筑物的大体积的木材使用较多，是否在巴西等木材资源丰富的国家建立木材干燥加工厂是值得关注的问题。中国古建筑设计单位必须参股砖瓦的烧制工艺复杂性加工工厂等强制性的措施，不然很难保证建筑施工的质量，建立独立的中国古建筑物建筑施工监管部门。

不可否认，中国的古建筑物修复，有很多精品，修复技术在有些领域领先于其他国家，国家政府对古建筑物的修复日益重视，其弘扬了中国文化。由于对中国古建筑物的修复，涉及的金额巨大，资金来源于国家拨款和民众捐赠，为了科学的修复，需要国家相关部门要建立中国古建筑物资源数据库。这样为现在的文物保护和将来的文物修复，提供最可宝贵的原始资料。另外国家在审批古建筑物修复工作中，要小心谨慎。要求文物修复设计单位充分尊重历史，本着对历史负责态度，一丝不苟地科学的修复，当然要借助数学这一强有力的工具进行数据专业修复。国家也是逐步再推出一系列的政策和制度，不断完善监管体制。

参考文献：

[1]王静伟，曹永康，吴俊.上海市浦东新区登记历史建筑的分级保护策略研究[J].华中建筑，2011，（04）.

[2]王洲，潘可馨.中国古建筑保护的发展与对策浅析[J].科教导刊（上旬刊），2011，（08）.