山西大同懸空寺,建成于公元491年,位于山西省大同市渾源縣恒山金龍峽西側翠屏峰峭壁間,整座寺院就像懸掛在懸崖上,是佛、道、儒三教合一的獨特寺廟。網絡中對懸空寺的描述為“半插飛梁為基,巧借巖石暗托,梁柱上下一體,建筑極具特色”,但也正因如此,懸空寺的數據獲取及文物保護工作有相當高的難度,2010年,懸空寺入選《時代周刊》世界岌岌可危十大建筑。而就在今年,由中國工程院院士、國際歐亞科學院院士,著名攝影測量與遙感學家張祖勛院士帶隊對懸空寺成功進行了三維重建。今天就要給大家介紹懸空寺重建背后的故事。
重建難度大
要用無人機為懸空寺進行三維重建,需要前期大量的聯系和溝通工作。張院士團隊開具介紹信,輾轉聯系到各級相關部門(包括當地的自然資源部門、文物保護單位、景區管理單位等),才獲準對懸空寺進行拍攝。懸空寺身處山谷中間,山谷間吹來的“穿堂風”達到六級,谷底GPS信號也不太好。從早上9點進入景區開始準備數據采集工作,直至下午五六點鐘才飛完,最終成功“重建”數字懸空寺。
貼近攝影測量技術
“現在常用的五相機傾斜攝影,(在上面的場景中)多余的照片遠遠超過有用的照片,效率實在太低了,提供的結果基本不能用”。張祖勛院士意識到,必須要找到一種能高度還原地物地貌本身精細結構,快速獲取高精度影像并進行處理的攝影測量方式。
“貼近攝影測量”應運而生。
“貼近攝影測量”這一名詞參考了直升機的“貼地飛行”,由已有的對“地”觀測演變為對“面”觀測,是一種更為精細的觀測方式。自年初提出起,張院士團隊利用該技術進行了包括古建筑精細化重建、地質災害調查精細化攝影測量等應用實驗,獲取了多方面寶貴的案例經驗。
我們中國幾千年的歷史,很多古建筑、文物都保留到了現在,如果不及時進行三維重建,萬一哪天和巴黎圣母院一樣發生火災,一旦被毀,幾乎很難被復原,所以,盡快使用新技術將古建、文物通過三維重建保存下來,也是對中華文化的一大貢獻。