三维激光扫描技术在古建筑修缮中的应用

常耘硕

摘要：伴随着当今社会的经济与科技的高速发展，越来越多的新兴科技不断的应用在相关的行业中。三维激光扫描技术作为一种新兴科技具体高精度、高效率、多元化、多方位等特点，不仅能够运用在工程建设上还可以运用在古建筑前期的信息采集和古建筑的修缮方面的应用。在相关的工作中运用三维激光扫描技术能够很好的去探索新兴科技在对于古建筑的保护以及修缮方面的应用，能够更好的发现三维激光扫描技术中的不足以及存在的问题，使得后期能够更好的加以改进。提高新兴技术与传统修缮方式的优势相结合，以此来促进古建筑的保护与修缮技术的高效发展。

关键词：三维激光扫描技术;古建筑修缮与保护;古建筑测绘

引言：中国是历史文明古国，几乎每一座城市都保留了一些古遗迹以及建筑，但是伴随着时间的推移以及城市的建设，有些古建筑早已损毁甚至消失了。目前我国对于古建筑的修缮工作也还是坚持使用传统的修缮方式去进行施工，但传统的修缮方式技术落后并且时间长而且修缮的质量也得不到保证，所以要在修缮技术方面寻找突破与创新。

一、传统修缮技术概括

传统的修缮技术一般都是以传承的方式向下延续，师傅带领着徒弟进行修缮、技术指导。而且传统的修缮技术工艺及其复杂而且对于修补的材料要求极其严格，这一系列的要求使得相关工作的从业人员数量有限并且能够让我们去学习建筑修缮技术的书籍与文献也少之又少，虽然在我国颁布了相关的法律后，对于古建筑的修缮与保护的专家也出版了许多关于历史修缮方面的著作，但是要是将单独的理论研究去投入到实际的修缮项目中，完全依靠建筑师或者工匠是很难完成的。目前我国关于古建筑修缮与保护项目中的每一个环节都是由人工来进行完成，所以在修缮工作中消耗的人力物力太大了。而且古建筑的修缮还具有周期性，每次修缮团队在进行修缮工作时都要重新的进行测量，因为数据的不同在经过时间的推移就会导致很大的隐患，并且现在的修缮并没有很先进的手段所以修缮时间极其的缓慢，甚至有些古建筑只能使用钢筋混凝土去进行复原修缮，这样就导致了原本的古建筑失去其本来的历史价值[1]。

二、我国古建筑文物修缮与保护存在的问题

（一）古建筑保护意识缺失

对于我国的古建筑文物的修缮以及保护工作的开展，最大的障碍就是当今社会人们对于古建筑保护的意识低下甚至没有，认为古建筑的保存与自己无关还有极个别不仅不保护还加以破坏。而且伴随着我国现代社会城市化发展进程加快，在某些城市的发展规划建设中，有很多的工程项目对于开发项目土地的使用对于古建筑文物都有一些影响，有时还会因为保护不当造成文物的破坏[2]。

（二）古建筑文物的修缮方式涵待提高

古建筑文物经过时间的推移，历经沧桑后出现老旧以及破损都是在正常不过的。而且伴随着现在现代文化的兴起以及旅游行业的发展，人们对于中式园林和田园生活关注度提高这样也导致了许多古建筑文物的破损情况进一步加深。如果需要采取相对应的处理方式就需要运用到古建筑的建筑方式以及技术，但是现在大部分的施工建筑队对于古建筑的建筑方式与技术根本不了解如果盲目的进行修复就会导致古建筑完整性的破坏。目前我国也很难推出相关的修缮方法，也很难去寻找具备相关技术的专业施工团队而且目前相关的技术施工人员也比较少，也会导致修缮的工期较长[3]。

（三）古建筑文物与现代化发展的矛盾

当今社会我国城市化的发展建设速度快，同样为古建筑以及文物的修缮与保护工作提出了很大的考验。因为我国的城市建设都是按照提前确定好的规划方案进行，主要还是为了未来城市的发展以及居民生活的水平以及方便程度，所以肯定会与古建筑的保存有着一定的影响这也就是很多古建筑在城市的规划建设中遭到破坏的原因。

（四）缺少相应的文物保护制度

在目前所有的文物类别中古建筑是特殊且庞大的一类，因为其他小型以及中型的文物都可以进入博物馆的到保护与安置，但是古建筑就根本无法去实现这种保护模式。而且为什么说古建筑的修缮工作过于复杂，因为由于我国传统技术传承的模式，有许多特殊的工艺都是不外传所以就会出现很多工艺目前是断绝的情况，这样也就为我国相关修缮工作带来了麻烦。所以我国要确保相关工艺技术的传承以及相关法律规定的成立[4]。

三、三维激光扫描技术

（一）三维激光扫描技术的概念

三维激光扫描技术是当今社会的一项新兴技术，能够很好的运用在多种行业中特别是在建筑工程行业中，能够有效的提高工程测量的精确性以及效率。三维激光扫描仪的工作原理就是通过仪器发射激光光束到旋转式的镜头的中心位置，然后经过旋转式镜头的反射，只有被反射的光束接触到舞台，光束就会立刻被反射回扫描仪并通过激光位移的数据被测量，从而反映出激光与被测量物体之间的距离。最后使用编码器来测量仪器镜头的旋转角度以及激光扫描仪的水平旋转角度以保证精确获得测量中每一个点的坐标值。总的来说三维激光扫描技术借助计算机和三维扫描仪去获取物体表面上的每一个点的坐标以及反射率等信息，在通过后期的点云数据信息快速的构建三维彩色模型，实现三维、高效、精确、非接触的测量。

（二）三维激光扫描技术的应用

通过三维激光扫描技术的现场扫描操作可以直接将各式各样的实体三维数据完成的测量并传输到电脑中，并且能够看快速的去构建出完整的三维模型以及各制图数据。

（三）修缮测绘中的应用

在对于古建筑的数据勘测中，如果完全的依靠传统方式中人工记录数据中是很难将建筑破损部分精确的测量出来的，所以要利用三维激光扫描测绘，只有这样才能够完整的扫描出相关古建筑的数据情况[5]。

四、三维激光扫描技术应用中存在的问题

在对于古建筑的修缮等相关工作开始前，我们首先要明白對于古建筑的设计以及修缮与复原从来都本身去依靠技术与数据，依靠更多的是人文与艺术的内涵特别是传统的测绘中，更好的人的视觉与触觉去接触建筑并感知它，这样更容易拥有对相关古建筑的心得体会，这一点是通过现代测量科技不能提供的。

结束语：三维激光扫描技术这项新兴技术能够非常有效的节省在测绘工作中人力物力的使用，而且在相关项目的测绘以及修缮中也能展现出非常突出的效果，相较于传统的方式工艺相比能够更高效的去完成相关的工作。但是我们也不能完全去依靠新兴技术也要去结合传统的工艺，做到新旧技术的优势互补。

参考文献

[1]李紫璇，巩玉发. 三维激光扫描技术在古建筑修缮中的应用[J]. 住宅科技，2019，39（03）：37-41.

[2]李承伟，汪鸿钊，何春容，李合理，李渊. 三维激光扫描技术在古建筑修缮中的应用[J]. 居舍，2020（26）：63-64.

[3]余培永. 基于地面三维激光扫描的古建筑三维重建及虚拟现实的应用研究[D].江西理工大学，2019.

[4]王汉辰. 三维激光扫描技术在古建筑修复中的应用[J]. 人文天下，2017（20）：38-40.

[5]李雪. 基于三维扫描点云数据的古建筑数字化保护技术[J]. 美与时代（城市版），2018（01）：34-35.

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