历史古建筑是时代的符号，文化的沉淀，极具艺术、历史、科研价值。历史古建筑测绘是历史古建筑保护和利用工作中重要的基础性工作，主要是通过对历史古建筑进行信息采集和记录，获取完整的数据信息，进行数字建档、模型建立以及GIS地理信息服务平台建立等，为历史古建筑改造、修缮、重建、合理利用提供科学依据。

随着科技进步，历史古建筑测绘从初始的手工测量法，到后期采用全站仪、测距仪、钢尺等人工测绘工具获取建筑测量信息的测记法。数据采集和处理虽然简单，但需要消耗大量的人力劳动，且成果基本上只有平面、立面和剖面图纸，产品形式较为单一。而随着倾斜摄影测量、三维激光扫描、贴近摄影测量等新测绘技术的全面发展，为历史古建筑保护工作提供了更加机动、灵活和高效的智能化测绘手段。

其中，倾斜摄影测量主要是采用无人机低空航拍获取建筑真实影像，通过构建实景三维模型反映建筑全貌，测量效率高；三维激光扫描是一种通过非接触式测量即可瞬间获取被测物体大量物理信息和几何信息的方法，数据精度可达毫米级；贴近摄影测量技术基于无人机集成RTK厘米级高精度定位技术，通过云台精准控制相机俯仰角和旋转角，对非常规地面或者人工物体表面进行贴近飞行，高效获取厘米甚至毫米级别分辨率影像的方法。以上智能化测绘技术进行技术优势的结合，能够获取复杂历史古建筑全方位的测绘信息，实现历史古建筑精细化、结构化、内外一体的高精度数字化重建。

古建筑智能化测绘工作技术流程

现场踏勘：

主要是了解历史古建筑所处位置的地形情况，建筑特色和现状，以及建筑周边环境情况。采用无人机进行环绕飞行获取低分辨率影像，得到历史古建筑粗略的地形三维模型。结合单反相机拍摄历史古建筑的观阙、楹桩、雕檐、屏风、壁画等特色，并录制建筑内部结构视频，全面了解历史古建筑的现状和采集建模难度。

现场踏勘（a）粗略地形三维数据采集（b）建筑纹理信息采集

方案制定与数据采集：

主要分为无人机贴近摄影测量、架站式激光扫描测量。

无人机贴近摄影测量以无人机搭载P1单镜头相机进行历史古建筑贴近摄影测量数据采集。基于测区踏勘时期获得的粗略地形三维模型进行航线设计，以保证无人机贴近飞行的安全性和成果精度的控制。航线主要包括塔身环绕贴近，山墙、屋脊立面等贴近敷设。在保证飞行安全的情况下，无人机航线至建筑物贴近距离最小可达5米。

无人机贴近摄影测量（a）塔形结构环绕飞行（b）屋面、山门立面飞行

架站式激光扫描测量采用三维激光扫描仪进行建筑外部、内部的三维点云数据采集。在激光扫描开始时，需要保证两个相邻测站扫描重叠范围达到30%，并配合扫描仪内置的广角相机进行实时拍照，快速高效的完成历史古建筑点云数据的采集。

激光扫描测量历史古建筑信息

高精度模型生成：

采用三维建模软件对环绕、立面等贴近拍摄的影像进行自动、快速实景三维建模。针对建筑内部个别死角，结合3Dmax软件进行局部分离编辑，完成历史古建筑三维模型精细化修饰。

将激光扫描点云数据进行匹配着色、配准、噪声去除等处理，得到高精度的三维激光模型，进一步将无人机贴近摄影测量生成的屋面点云与激光扫描点云进行融合，通过多次校正以降低融合误差至毫米级。

历史古建筑激光扫描真彩色点云和多源数据融合点云

历史古建筑数字化测绘图制作：

历史古建筑数字化测绘图包括平面图、立面图、剖面图以及详图等，可以基于无人机贴近摄影测量技术构建的建筑精细化实景三维模型和贴近摄影测量与激光扫描融合的点云模型，进行抽稀、点云正射、切片处理后直接绘制。

历史古建筑点云正射和梁架局部剖面

历史古建筑平面图（a）首层平面图（b）屋顶平面图

历史古建筑侧平面图（a）历史古建筑塔剖面展开图（b）

历史古建筑详图

采用单一测绘技术手段进行历史古建筑测绘，其效率、精度以及数据成果的全面性难以同时满足新时期测绘地理信息行业对历史古建筑精细化重建的需求。综合历史古建筑结构和环境特点，综合采用倾斜摄影、贴近摄影测量及辅助三维激光扫描测量技术，可以获取建筑室内外毫米级精度的测量数据，同时弥补了古建筑屋面、塔形建筑高处等位置缺失的点云，为历史古建筑测绘和保护提供精细化的数据保障。