山西大同悬空寺,建成于公元491年,位于山西省大同市浑源县恒山金龙峡西侧翠屏峰峭壁间,整座寺院就像悬挂在悬崖上,是佛、道、儒三教合一的独特寺庙。网络中对悬空寺的描述为“半插飞梁为基,巧借岩石暗托,梁柱上下一体,建筑极具特色”,但也正因如此,悬空寺的数据获取及文物保护工作有相当高的难度,2010年,悬空寺入选《时代周刊》世界岌岌可危十大建筑。而就在今年,由中国工程院院士、国际欧亚科学院院士,著名摄影测量与遥感学家张祖勋院士带队对悬空寺成功进行了三维重建。今天就要给大家介绍悬空寺重建背后的故事。
重建难度大
要用无人机为悬空寺进行三维重建,需要前期大量的联系和沟通工作。张院士团队开具介绍信,辗转联系到各级相关部门(包括当地的自然资源部门、文物保护单位、景区管理单位等),才获准对悬空寺进行拍摄。悬空寺身处山谷中间,山谷间吹来的“穿堂风”达到六级,谷底GPS信号也不太好。从早上9点进入景区开始准备数据采集工作,直至下午五六点钟才飞完,最终成功“重建”数字悬空寺。
贴近摄影测量技术
“现在常用的五相机倾斜摄影,(在上面的场景中)多余的照片远远超过有用的照片,效率实在太低了,提供的结果基本不能用”。张祖勋院士意识到,必须要找到一种能高度还原地物地貌本身精细结构,快速获取高精度影像并进行处理的摄影测量方式。
“贴近摄影测量”应运而生。
“贴近摄影测量”这一名词参考了直升机的“贴地飞行”,由已有的对“地”观测演变为对“面”观测,是一种更为精细的观测方式。自年初提出起,张院士团队利用该技术进行了包括古建筑精细化重建、地质灾害调查精细化摄影测量等应用实验,获取了多方面宝贵的案例经验。
我们中国几千年的历史,很多古建筑、文物都保留到了现在,如果不及时进行三维重建,万一哪天和巴黎圣母院一样发生火灾,一旦被毁,几乎很难被复原,所以,尽快使用新技术将古建、文物通过三维重建保存下来,也是对中华文化的一大贡献。