利用無人機(jī)搭載高分辨率相機(jī)獲取的一組帶有坐標(biāo)信息的布達(dá)拉宮傾斜影像，這種模型效果逼真、要素全面，而且具有測量精度，是三維掃描的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用。圖為布達(dá)拉宮實(shí)景三維模型。

圖為布達(dá)拉宮紅宮西大殿三維測繪成果。（本文圖片均由北京帝測科技有限公司提供）

如今，行業(yè)創(chuàng)新能力不斷增強(qiáng)，地理信息技術(shù)在文化遺產(chǎn)與文物、自然遺產(chǎn)、歷史文化名城、自然保護(hù)地等多領(lǐng)域都有具體而迫切的應(yīng)用需求，而在測繪儀器制造、商業(yè)遙感衛(wèi)星、互聯(lián)網(wǎng)地圖、精準(zhǔn)定位等領(lǐng)域，新技術(shù)與新產(chǎn)品快速迭代，從數(shù)據(jù)的獲取、處理到應(yīng)用，為人文勘測提供了更廣闊的技術(shù)途徑與判斷視野。

自然資源部相關(guān)負(fù)責(zé)人也在本屆大會上表示，將進(jìn)一步開放地理信息資源。在確保地理信息安全的前提下，會同有關(guān)部門適時對測繪地理信息安全保密政策進(jìn)行調(diào)整，加快推進(jìn)公開地圖內(nèi)容表示、基礎(chǔ)地理信息公開表示內(nèi)容等規(guī)范性文件修訂工作。加大開發(fā)力度，面向社會提供更多公眾版測繪成果。

日前在廣西南寧舉行的2020中國地理信息產(chǎn)業(yè)大會上，一場以《布達(dá)拉宮，測繪絲毫》為名的主題演講吸引了眾多與會者的目光，利用先進(jìn)的精細(xì)化測繪技術(shù)建設(shè)一座數(shù)字孿生的布達(dá)拉宮，對于認(rèn)識和保護(hù)文化遺產(chǎn)具有非常重要的意義，也是對人類文明的記錄、守護(hù)與傳承。

完整認(rèn)識建筑形態(tài)

海拔3700米的紅山之上，霞光清澈，掩映著巍峨壯觀的布達(dá)拉宮，金頂群在湛藍(lán)天空下熠熠生輝。作為中國多民族融合的見證和極其重要的文化遺產(chǎn)，這里始終備受世人矚目。

布達(dá)拉宮建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜，內(nèi)部陳設(shè)眾多，地壟狹小，墻體自下而上成梯形，在這里進(jìn)行測繪工作難度極大。

“布達(dá)拉宮古建筑群的勘查測繪經(jīng)歷了不同階段。第一個階段是對其外部進(jìn)行測繪，第二個階段是對內(nèi)部進(jìn)行測繪，但復(fù)雜空間并沒有測出。在文物保護(hù)階段，則對紅宮和白宮進(jìn)行了三維建設(shè)建模。”北京帝測科技股份有限公司文化遺產(chǎn)事業(yè)部經(jīng)理信泰琦介紹說。

2015年后，隨著測繪科學(xué)技術(shù)在文物保護(hù)行業(yè)的廣泛應(yīng)用，帝測科技用兩年的時間，對布達(dá)拉宮建筑及周邊環(huán)境進(jìn)行了高精度測繪，對布達(dá)拉宮整體的建筑形態(tài)形成了完整認(rèn)識，使布達(dá)拉宮1200多個地壟現(xiàn)出原形。

每一個文物保護(hù)對象特點(diǎn)不同，測繪前要考慮保護(hù)對象的特殊性。測繪團(tuán)隊在測繪前對布達(dá)拉宮進(jìn)行了標(biāo)志，拓清了山體輪廓，進(jìn)而摸清紅山山體與布達(dá)拉宮的交接面，完整認(rèn)識了布達(dá)拉宮的整體形態(tài)。

為了將多源異構(gòu)的數(shù)據(jù)統(tǒng)一到同一個坐標(biāo)系下，測繪團(tuán)隊對整個測區(qū)進(jìn)行了精密控制網(wǎng)施測，并逐級加密。將室外坐標(biāo)傳遞到室內(nèi)，形成并建立了三維模型，形成了布達(dá)拉宮具有時代化保護(hù)特征的工作基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，滿足了極為復(fù)雜的建筑特征及空間形態(tài)的文物保護(hù)的需要。

建立布達(dá)拉宮數(shù)據(jù)庫

布達(dá)拉宮是山體建筑，砌筑地壟是保證有足夠穩(wěn)定的平面來支撐殿堂的基礎(chǔ)，然而，許多內(nèi)部地壟在布達(dá)拉宮修建完成后被封堵，這不僅提高了測繪難度，更重要的是無法全面認(rèn)識布達(dá)拉宮的建筑整體以及這些被封堵地壟的保存狀態(tài)，從而難以有針對性地制定保護(hù)措施和工作計劃。

借助無人機(jī)航拍、三維激光掃描、多視角影像重建等最新技術(shù)，像搭積木一樣將布達(dá)拉宮的空間一個一個搭接在一起，信泰琦說：“空余較大的地方就是其空缺的部分，通過這種手段，我們進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)了6個隱藏地壟。”

保護(hù)布達(dá)拉宮的關(guān)鍵，在于其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。墻體是布達(dá)拉宮的主要結(jié)構(gòu)，測繪團(tuán)隊對所有病害進(jìn)行了標(biāo)記，恢復(fù)其三維立體空間，對巡查進(jìn)行統(tǒng)計分析，從而為結(jié)構(gòu)專家下一步分析布達(dá)拉宮提供了有效依據(jù)。

“布達(dá)拉宮一共有3個山洞，1號山洞和3號山洞分別位于布達(dá)拉宮兩側(cè)，對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定影響不大。其中2號山洞對布達(dá)拉宮的山體及主體建筑影響較大，在沒有進(jìn)行三維測繪之前，其保護(hù)規(guī)劃需要進(jìn)行支護(hù)。通過三維定位，明確了建筑和山體以及主體建筑間的位置關(guān)系，我們摸清了紅山上山洞和山體以及主體建筑與道路之間的關(guān)系。”信泰琦說。

構(gòu)建一個文化遺產(chǎn)保護(hù)綜合管理平臺非朝夕之功，如何持續(xù)性留存布達(dá)拉宮的保護(hù)數(shù)據(jù)，團(tuán)隊也在不斷探索。

作為布達(dá)拉宮管理處、中國文化遺產(chǎn)研究院、北京帝測科技股份有限公司共同實(shí)施的測繪成果，數(shù)字孿生的布達(dá)拉宮將對文化遺產(chǎn)保護(hù)起到非常積極的作用。用測繪記錄歷史，將布達(dá)拉宮某一時刻的真實(shí)數(shù)據(jù)永久留存，并建立數(shù)據(jù)庫和可視化管理系統(tǒng)，為文物提供持續(xù)性的保護(hù)策略依據(jù)。“實(shí)現(xiàn)布達(dá)拉宮三維可視化構(gòu)件管理，同時與消安防系統(tǒng)平臺對接，將消安防設(shè)備三維空間可視化呈現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)報警跳轉(zhuǎn)、路徑規(guī)劃等功能應(yīng)用，這對布達(dá)拉宮的預(yù)防性保護(hù)意義重大。”信泰琦說。