建筑遺產(chǎn)低空勘察與監(jiān)測綜合研究結(jié)題摘要

項(xiàng)目背景： 建筑遺產(chǎn)調(diào)查需要綜合三維測繪及物理環(huán)境采樣兩種成果，以準(zhǔn)確評價其保存現(xiàn)狀并科學(xué)分析破壞成因與發(fā)展趨勢，輔助遺產(chǎn)保護(hù)設(shè)計(jì)工作。我國建筑遺產(chǎn)不僅尺度大，而且地形環(huán)境復(fù)雜，因此兩種勘測工作普遍受到干擾，導(dǎo)致數(shù)據(jù)不全。上游學(xué)科對此亦缺乏專門研究成果，因此一直是外業(yè)主要難題。 研究內(nèi)容： 本課題基于低空-地面綜合信息采集技術(shù)，解決測繪和物理環(huán)境監(jiān)測中的兩個關(guān)鍵問題：一、復(fù)雜環(huán)境下建筑遺產(chǎn)內(nèi)外空間的完整測繪；二、微地形物理數(shù)據(jù)低空矩陣化獲取。擬通過實(shí)施一定數(shù)量實(shí)驗(yàn)，總結(jié)復(fù)雜環(huán)境下低空勘測的優(yōu)化實(shí)施策略，填補(bǔ)本領(lǐng)域利用的方法缺環(huán)，滿足我國各地域多種類型遺產(chǎn)調(diào)查的需求。在數(shù)據(jù)處理和利用方面，本課題將三維測繪模型與三維矩陣化分布的多源環(huán)境數(shù)據(jù)準(zhǔn)確匹配、融合，獲得三維可視化的“微地形—環(huán)境數(shù)據(jù)”，輸入環(huán)境模擬軟件預(yù)測遺產(chǎn)變化趨勢，最后嘗試實(shí)施“低空信息技術(shù)輔助的遺產(chǎn)保護(hù)設(shè)計(jì)和驗(yàn)證”，構(gòu)建較完整的遺產(chǎn)信息工作流程。 重要結(jié)果、關(guān)鍵數(shù)據(jù)及其科學(xué)意義： 1.通過低振動無人直升機(jī)平臺研發(fā)、多機(jī)型比較測試，得到振動不超過0.4G的低振動LiDAR專業(yè)平臺，惠陵機(jī)載LiDAR實(shí)測達(dá)到2厘米以內(nèi)的高精度（點(diǎn)云離散度），LiDAR可突破植被遮擋，精度的提高解決大量溫帶、熱帶大尺度建筑遺產(chǎn)數(shù)字化難題。 2.“空-地協(xié)同”測繪外業(yè)策略與內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)利用方法成熟且合規(guī)。項(xiàng)目組自主集成的6.5公斤級無人機(jī)（包括1公斤以上專業(yè)相機(jī)荷載）符合我國無人機(jī)無申報(bào)飛行的7公斤重量上限；在方法上對于懸崖遮擋屏蔽角度精確測量，提供最安全航線規(guī)劃、飛控軟件遴選策略；內(nèi)業(yè)嘗試了基于正射影像的成圖方法、基于三維數(shù)據(jù)的空間計(jì)算，已達(dá)到從平臺到軟件、從外業(yè)到內(nèi)業(yè)的全面策略研究和國內(nèi)外廣泛驗(yàn)證。 3.熱、濕、光物理環(huán)境指標(biāo)以及多光譜圖像、空氣污染物信息采集實(shí)驗(yàn)。已集成微型但高采樣率的熱、濕、光、空氣污染物記錄儀以及紅外、多光譜相機(jī)于微型/小型無人機(jī)，已完成平臺初步測試、遲滯等誤差標(biāo)定實(shí)驗(yàn)，已完成多個傳統(tǒng)村落等遺產(chǎn)微地形環(huán)境的空地配合溫、濕度矩陣化采集實(shí)驗(yàn)，已初步將物理實(shí)測數(shù)據(jù)與三維地形、軟件模擬三者融合分析。本項(xiàng)工作為掌握遺產(chǎn)賦存環(huán)境、深入挖掘古代居住智慧鋪平道路。

建筑遺產(chǎn)調(diào)查需要綜合三維測繪及物理環(huán)境采樣兩種成果，以準(zhǔn)確評價其保存現(xiàn)狀并科學(xué)分析破壞成因與發(fā)展趨勢，輔助遺產(chǎn)保護(hù)設(shè)計(jì)工作。我國建筑遺產(chǎn)不僅尺度大，而且地形環(huán)境復(fù)雜，因此兩種勘測工作普遍受到干擾，導(dǎo)致數(shù)據(jù)不全。上游學(xué)科對此亦缺乏專門研究成果，因此一直是外業(yè)主要難題。本課題基于低空-地面綜合信息采集技術(shù)，解決測繪和物理環(huán)境監(jiān)測中的兩個關(guān)鍵問題：一、復(fù)雜環(huán)境下建筑遺產(chǎn)內(nèi)外空間的完整測繪；二、微地形物理數(shù)據(jù)低空矩陣化獲取。擬通過實(shí)施一定數(shù)量實(shí)驗(yàn)，總結(jié)復(fù)雜環(huán)境下低空勘測的優(yōu)化實(shí)施策略，填補(bǔ)本領(lǐng)域利用的方法缺環(huán)，滿足我國各地域多種類型遺產(chǎn)調(diào)查的需求。 在數(shù)據(jù)處理和利用方面，本課題將三維測繪模型與三維矩陣化分布的多源環(huán)境數(shù)據(jù)準(zhǔn)確匹配、融合，獲得三維可視化的微地形-環(huán)境數(shù)據(jù)，輸入環(huán)境模擬軟件預(yù)測遺產(chǎn)變化趨勢，最后嘗試實(shí)施低空信息技術(shù)輔助的遺產(chǎn)保護(hù)設(shè)計(jì)和驗(yàn)證，構(gòu)建較完整的遺產(chǎn)信息工作流程。

《中國工業(yè)建筑遺產(chǎn)調(diào)查、研究與保護(hù):2010年中國首屆工業(yè)建筑遺產(chǎn)學(xué)術(shù)研討會論文集》以工業(yè)建筑遺產(chǎn)調(diào)查、研究與保護(hù)為核心，主要內(nèi)容包括以下幾個方面：工業(yè)建筑遺產(chǎn)產(chǎn)生的背景，發(fā)展的過程及趨勢;工業(yè)建筑遺產(chǎn)調(diào)查、研究與保護(hù)的方法和策略；我國城市工業(yè)建筑遺產(chǎn)現(xiàn)狀調(diào)查與評估；我國工業(yè)建筑遺產(chǎn)具體案例的調(diào)查與研究；國外工業(yè)建筑遺產(chǎn)研究與保護(hù)的案例分析；工業(yè)建筑遺與景觀、政策法規(guī)等相關(guān)領(lǐng)域的跨學(xué)科研究；我國工業(yè)建筑遺產(chǎn)具體案例的規(guī)劃設(shè)計(jì)研究；各方面專家、相關(guān)政府官員及規(guī)劃設(shè)計(jì)人員從不同的角度對工業(yè)建筑遺產(chǎn)研究與保護(hù)提出各自的思考與建議。

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《西安工業(yè)建筑遺產(chǎn)保護(hù)與再利用研究》在大量實(shí)地調(diào)研和收集資料的基礎(chǔ)上，試圖呈現(xiàn)西安工業(yè)遺產(chǎn)的基本概貌及現(xiàn)有的改造再利用實(shí)踐。《西安工業(yè)建筑遺產(chǎn)保護(hù)與再利用研究》可供政府有關(guān)管理部門、城市設(shè)計(jì)、規(guī)劃及建筑設(shè)計(jì)等工作人員，大專院校師生學(xué)習(xí)、研究與參考，也可供廣大讀者閱讀。

根據(jù)我國城市化發(fā)展的總趨勢和總目標(biāo)，以及城市與建筑遺產(chǎn)保護(hù)所面臨的重大科學(xué)問題和不同區(qū)域發(fā)展的特殊需求，實(shí)驗(yàn)室確立了東亞城市與建筑遺產(chǎn)保護(hù)理論與機(jī)制、建筑遺產(chǎn)性能退化機(jī)理、城市與建筑遺產(chǎn)保護(hù)的綠色途徑、遺產(chǎn)保護(hù)數(shù)字化技術(shù)等四個方向，分別從理論、原理、技術(shù)和方法層面開展重點(diǎn)研究和攻關(guān)。

實(shí)驗(yàn)室主要研究內(nèi)容為：東亞城市的關(guān)聯(lián)性比較研究、具有東亞特色的建筑遺產(chǎn)保護(hù)理論與對策研究、東亞城市與建筑遺產(chǎn)保護(hù)的若干科學(xué)方法研究、城市化進(jìn)程中的東亞歷史城市保護(hù)理論與對策研究；建筑遺產(chǎn)關(guān)鍵材料的性能退化機(jī)理、建筑遺產(chǎn)的結(jié)構(gòu)性能退化機(jī)理及加固技術(shù)、建筑遺產(chǎn)的耐久性及剩余使用壽命預(yù)測；城市既有建筑功能提升和更新改造技術(shù)、歷史環(huán)境中的空間規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì)理論與方法、歷史街區(qū)綠色交通與市政工程技術(shù)、東亞傳統(tǒng)建筑工藝的傳承研究；基于數(shù)字技術(shù)的歷史城市與建筑空間分析方法、歷史城市與建筑空間變遷機(jī)制研究，建立空間變遷數(shù)字分析模型、基于數(shù)字技術(shù)的歷史空間規(guī)劃設(shè)計(jì)方法研究等。