全面提高风貌建筑保护利用水平

　　天津市测绘院相关负责人表示，不直接接触建筑实体、采集数据真实度高、精密度高等特点让三维激光扫描测绘在文物保护建筑的档案留存方面具有独到的优势。

　　首批使用三维激光扫描测绘的天津历史风貌建筑共有57座，均为本市特殊保护级别建筑，包括本市和平区的劝业场、西开天主教堂，五大道区域的庆王府、原法国公议局、孙氏旧居，河北区望海楼、蓟县独乐寺等。从历史逾千年的独乐寺到近百年的五大道小洋楼，这些具有历史意义的重要风貌建筑均在此次三维测绘资料留存范围之内。

　　本市测绘院三院副院长王文旭介绍，此次针对风貌建筑应用的三维激光扫描测绘，将对历史风貌建筑进行实体扫描，采集建筑点云数据，建立历史风貌建筑的高精度三维数字模型，为历史风貌建筑的展示、修缮、科研提供翔实和永久性的档案。为天津市历史风貌建筑“一张图”提供精确的三维建筑数据，并与管理信息系统平台实现对接，进而实现历史风貌建筑管理、维护、修缮、研究等工作的资源整合、信息共享、综合分析和决策支持，全面提高历史风貌建筑保护利用水平。

　　上亿点云精密测量

　　一道绿色环状激光束从安装在三脚架上的三维激光扫描仪内射出，密集的光点迅速闪烁移动，一个站点的扫描只需30分钟左右。在五大道某保护建筑测量现场，天津市测绘院项目部经理王文江演示并介绍三维激光扫描测量的原理：“测量仪发射脉冲激光，通过计算反射回来的时间差进行测量定位，每分钟能扫描5万个点。扫描完成后，通过拼接点云，即可在电脑上形成一个高清晰三维建筑模型。”王文江说，如果没有遮挡物，三维扫描仪可以将25米外细至2毫米的范围都扫描清晰。

　　点云数据采集是将建筑的外檐和内部所有平面进行密集的点数据收集，目前本市风貌建筑三维测绘设定的分辨率为每点间隔1-2毫米，一些花纹等精密图案的分辨率则在1毫米之内，每座风貌建筑的点云数量都是以亿计算。例如，此前以睦南道68号建筑为试点的三维测绘中，仅其后部1000平方米左右的建筑中，就设定了28个测绘站点，每站扫描点云达到400万点左右，后部整体扫描点云总数超过1.1亿点。目前确定三维测绘的风貌建筑中，多数建筑面积都为数千平方米，面积最大的劝业场达到16545平方米，预计整体测绘点云数量都将达数亿甚至数十亿点。如此精密的点云测量，其成果出台过程主要包括数据采集、点云数据处理、三维模型数据后期处理三个阶段。其中，点云数据处理阶段主要是根据点云数据建立相应的三维模型，三维模型数据后期处理阶段主要是进行纹理贴图和模型优化处理。

　　三维模型双料功能

　　“如果遭遇轻微地震或其他不可抗力的损伤，三维立体模型将作为这些风貌建筑修复的重要参考，并依照修旧如旧的原则，完整真实地还原风貌建筑。”本市风貌办相关技术人员表示，风貌建筑的细部雕花、特色瓦片的外檐风格记录以及磨砂堆缝等特别工艺的记载，都可以通过三维扫描测绘和图片特写记录结合在三维立体模型中，便于风貌建筑的保护性修缮和复原。由于一些风貌建筑不对外开放，三维立体模型也可以通过在“天津历史风貌建筑网”进行展示，让更多人了解天津的风貌建筑文化。