摘要：

我国拥有悠久的历史文化，这份历史留下了很多具有艺术特色的古代建筑物，这些珍贵的历史遗留物经过了时间的洗礼逐渐变的破旧，需要得到后人的保护。传统的历史建筑测绘随着科技发展，逐渐被新的三维激光扫描技术所赶超。本文介绍了徕卡三维激光扫描技术在历史建筑保护中的应用。

1、历史建筑传统图纸测绘与徕卡三维激光扫描技术对比存在的不足

1.1历史建筑传统图纸测绘

传统测绘主要是采用钢卷尺、钢直尺、激光测距仪、 楼板测厚仪、全站仪等传统仪器对建筑的轴线尺寸、层 高、构件截面、建筑高度等进行测量，根据测量数据绘制建筑平面、立面和剖面图。

1.2徕卡三维激光扫描仪在历史建筑图纸测绘

徕卡三维激光扫描采用非接触测量方式，能够快速获取点密度和精度都非常高的建筑物点云数据。将所测量的 对象按1︰1实景复制三维成型，反映出所有的结构信息，由传统的手工测量转变为室内计算机对点云数据的高精度测量，并在此基础上制作出建筑准确、完整的现状图纸，其现状点云数据库可作为电子数据永久存档。三维激光扫描避免了人工接触对象造成的建筑损坏、测量精度不高、测绘人员人身安全等不利因素；且在解决一些疑难问题时具有极大优势，如对于历史建筑中的各类曲线形 式、雕刻、文字、彩画及毁损、残缺等状况，在点云中可以方便地勾画出来，迅速测量所有需要的尺寸。 

现场图片

案例介绍：古城保护

1 外业数据采集

1）作业方案制定 ：首先对现场进行踏勘，确定扫描作业方案，在建筑内外部合理布设测站点。

2）仪器安装：采用徕卡RTC标配脚架，卡口式安装，无需对中与整平，采用自由架站方式，在采集区域内摆站采集数据，操作简单快捷，提高工作效率。

3）仪器设置：仪器测程为130m，采用6mm@10m的分辨率，根据采集现场地物复杂程度，决定是否拍摄全景影像，用于后续作图参考。开启VIS 视觉追踪技术，实现自动拼接。

4）仪器控制：通过仪器自身高清彩色触摸屏控制，并在平板电脑实时查看数据，防止数据遗漏缺失。同时现场拼接，实时回传存储，减少内业工作量。

5）影像获取 ：本项目采用的激光扫描仪为徕卡RTC360，能够在扫描点云的同时获取物体表面影像。 除此之外，需补充对建筑的平、立、剖面不同方向和局部的拍照，对重要的保护建筑进行录像，直接作为数据存档。

外业数据采集

2 内业数据处理

外业扫描获取的点云数据导出后，除常规的点云 预处理之外，主要进行点云配准和拼接。利用标定参 数实现点云和影像之间的映射，对点云和对应的影像 进行配准，从而实现对点云的赋色，得到建筑表面的 真彩色点云成果。
Cyclone  Register360  智能拼接软件对点云进行自动拼接，操作简单，让不具备专业测量知识的人也能快速掌，效率高。

自动拼接效果预览

点云群组之间生成的精度误差报告，平均绝对误差2mm左右

宗祠点云效果图

宗祠全景照片

单站点云数据

四合院点云数据

3 建筑图绘制

扫描所得的点云数据不仅外形与实物一样，其包含的几何信息也与实物完全一致。采用 cloudworx  for CAD 导入点云数据，通过提取建筑结构特征和量测距 离，按合适比例绘制专业的建筑平面图、立面图和剖 面图。平面图要求标注墙中轴线、墙体布置及宽度、 门窗定位、楼梯、庭院外廊立柱、阳台、室外台阶 ； 立面图标注门窗定位及高度、檐口和屋脊标高、4 个 方位的立面，绘制单线图 ；剖面图标注屋架搁置方向， 地面、室外、檐口、屋脊、屋架下弦标高 ；发现墙体 较大裂缝和其他较严重的毁损，附加简单注明。

剖面图

平面图

结语：

徕卡三维激光扫描仪的应用技术在历史建筑勘察检测中已发挥出积极作用：完善了传统图纸测绘中复杂曲面难以测绘等的不足，真实地建立历史建筑表 面点的三维坐标，获取精确的构件截面尺寸，提高了绘制建筑图的精度；取得了历史建筑的三维实体点云数据模型，从而建立原本的历史建筑的三维资料数据库，对历史建筑的可持续性的维护使用是具有深远的历史意义。