測繪布達拉宮

利用無人機搭載高分辨率相機獲取的一組帶有坐標信息的布達拉宮傾斜影像，這種模型效果逼真、要素全面，而且具有測量精度，是三維掃描的現實應用。圖為布達拉宮實景三維模型。

圖為布達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，行業創新能力不斷增強，地理信息技術在文化遺產與文物、自然遺產、歷史文化名城、自然保護地等多領域都有具體而迫切的應用需求，而在測繪儀器制造、商業遙感衛星、互聯網地圖、精准定位等領域，新技術與新產品快速迭代，從數據的獲取、處理到應用，為人文勘測提供了更廣闊的技術途徑與判斷視野。

　　自然資源部相關負責人也在本屆大會上表示，將進一步開放地理信息資源。在確保地理信息安全的前提下，會同有關部門適時對測繪地理信息安全保密政策進行調整，加快推進公開地圖內容表示、基礎地理信息公開表示內容等規范性文件修訂工作。加大開發力度，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中國地理信息產業大會上，一場以《布達拉宮，測繪絲毫》為名的主題演講吸引了眾多與會者的目光，利用先進的精細化測繪技術建設一座數字孿生的布達拉宮，對於認識和保護文化遺產具有非常重要的意義，也是對人類文明的記錄、守護與傳承。

　　完整認識建筑形態

　　海拔3700米的紅山之上，霞光清澈，掩映著巍峨壯觀的布達拉宮，金頂群在湛藍天空下熠熠生輝。作為中國多民族融合的見証和極其重要的文化遺產，這裡始終備受世人矚目。

　　布達拉宮建筑結構復雜，內部陳設眾多，地壟狹小，牆體自下而上成梯形，在這裡進行測繪工作難度極大。

　　“布達拉宮古建筑群的勘查測繪經歷了不同階段。第一個階段是對其外部進行測繪，第二個階段是對內部進行測繪，但復雜空間並沒有測出。在文物保護階段，則對紅宮和白宮進行了三維建設建模。”北京帝測科技股份有限公司文化遺產事業部經理信泰琦介紹說。

　　2015年后，隨著測繪科學技術在文物保護行業的廣泛應用，帝測科技用兩年的時間，對布達拉宮建筑及周邊環境進行了高精度測繪，對布達拉宮整體的建筑形態形成了完整認識，使布達拉宮1200多個地壟現出原形。

　　每一個文物保護對象特點不同，測繪前要考慮保護對象的特殊性。測繪團隊在測繪前對布達拉宮進行了標志，拓清了山體輪廓，進而摸清紅山山體與布達拉宮的交接面，完整認識了布達拉宮的整體形態。

　　為了將多源異構的數據統一到同一個坐標系下，測繪團隊對整個測區進行了精密控制網施測，並逐級加密。將室外坐標傳遞到室內，形成並建立了三維模型，形成了布達拉宮具有時代化保護特征的工作基礎數據，滿足了極為復雜的建筑特征及空間形態的文物保護的需要。

　　建立布達拉宮數據庫

　　布達拉宮是山體建筑，砌筑地壟是保証有足夠穩定的平面來支撐殿堂的基礎，然而，許多內部地壟在布達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識布達拉宮的建筑整體以及這些被封堵地壟的保存狀態，從而難以有針對性地制定保護措施和工作計劃。

　　借助無人機航拍、三維激光掃描、多視角影像重建等最新技術，像搭積木一樣將布達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，我們進一步發現了6個隱藏地壟。”

　　保護布達拉宮的關鍵，在於其結構的穩定性。牆體是布達拉宮的主要結構，測繪團隊對所有病害進行了標記，恢復其三維立體空間，對巡查進行統計分析，從而為結構專家下一步分析布達拉宮提供了有效依據。

　　“布達拉宮一共有3個山洞，1號山洞和3號山洞分別位於布達拉宮兩側，對結構穩定影響不大。其中2號山洞對布達拉宮的山體及主體建筑影響較大，在沒有進行三維測繪之前，其保護規劃需要進行支護。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系。”信泰琦說。

　　構建一個文化遺產保護綜合管理平台非朝夕之功，如何持續性留存布達拉宮的保護數據，團隊也在不斷探索。

　　作為布達拉宮管理處、中國文化遺產研究院、北京帝測科技股份有限公司共同實施的測繪成果，數字孿生的布達拉宮將對文化遺產保護起到非常積極的作用。用測繪記錄歷史，將布達拉宮某一時刻的真實數據永久留存，並建立數據庫和可視化管理系統，為文物提供持續性的保護策略依據。“實現布達拉宮三維可視化構件管理，同時與消安防系統平台對接，將消安防設備三維空間可視化呈現，實現報警跳轉、路徑規劃等功能應用，這對布達拉宮的預防性保護意義重大。”信泰琦說。