《历史建筑数字化信息采集及制图技术规范》（征求意见稿）

1T/JSIE0009—2024历史建筑数字化信息采集及制图技术规范本文件规定了历史建筑数字化信息采集及制图的基本规定、数字化信息采集、数字化制图、历史建筑数据库建设要求，描述了数字化信息采集和制图的方法，并界定了有关的术语和定义。本文件适用于城市更新中具有一定历史、文化、艺术价值且有更新需求和潜力的历史建筑的数字化信息采集和制图工作。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。CH/T4020管线制图技术规范JGJ/T489历史建筑数字化技术标准3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1城市更新urbanrenewal对城市内不再适应现代城市社会生活的区域实施的有计划的改建活动，以满足当代社会的功能和环境需求。3.2历史建筑数字化digitalizationofhistoricbuilding在保护、修复、改造和再利用具有一定历史价值的建筑过程中，采用影像技术、扫描测量、图纸测绘、三维建模和数据库构建等技术手段，全面记录并保存历史建筑的信息的活动。3.3原始数据收集rawdatacollection直接通过观察、测量、实验、调查等方式从研究对象或相关场景中获取最初数据来源的过程。3.4建筑测量buildingsurveying在建筑工程的规划、设计、施工及运营管理各阶段，运用多种测量技术和仪器对建筑物及其相关场地进行测量的活动。3.5数字化（智能）建造digital（intelligent）construction基于建筑信息模型（BIM）、物联网、大数据、人工智能等信息技术，与先进建造技术深度融合，实现建筑项目在设计、生产、施工、运营等全生命周期中的智能化、数字化、自动化及协同管理。3.6历史建筑数据库historicalbuildingdatabase包含历史建筑基本信息、历史文化信息、历史建筑图纸、建筑周围环境、历史建筑模型和地下管线信息等构成的综合数据库。4基本规定4.1历史建筑数字化信息采集及制图应包含数字化信息采集成果和测绘制图成果，所有成果应符合JGJ/T489中的规定。2T/JSIE0009—20244.2历史建筑数字化等级可根据保护利用需求划分为三级：——Ⅰ级历史建筑数字化应对历史建筑进行全面的信息记录；——Ⅱ级历史建筑数字化应对历史建筑进行重要的信息记录；——Ⅲ级历史建筑数字化应对历史建筑进行基本的信息记录。4.3各级工作基础信息内容应符合表1的规定。表1基础信息内容要求级●●●●●●◎○◎◎◎○○○○4.4基础信息采集和处理应符合JGJ/T489中的规定。5数字化信息采集5.1无人机航拍测绘5.1.1作业流程无人机航拍测绘流程包括航线规划、设备检查、空域申请、起飞飞行、数据采集、数据下载、数据处理、成果应用。5.1.2航线规划依据测绘区域内建(构)筑物的形状、尺寸及精度要求，运用专业测绘软件进行无人机飞行航线的规划。应确定飞行高度、重叠度等参数，通常情况下，旁向重叠度为70%-80%，航向重叠度为80%-90%。5.1.3设备检查在飞行前需对无人机的各项设备进行全面检查，包括无人机本体、飞行控制系统、GPS模块及相机等，确保所有设备处于良好状态且功能正常。5.1.4空域申请提前向当地空中交通管理部门申请飞行空域，以确保飞行活动的合法性与安全性。5.1.5起飞飞行按照预先规划的航线，操控无人机进行起飞，并保持其平稳飞行。在飞行过程中，确保相机正常工作，获取清晰完整的影像数据。5.1.6数据采集在飞行过程中，依据设定参数，相机进行影像拍摄。同时，可配合激光雷达等设备进行点云数据的采集，以获得更为全面的测绘信息。5.1.7数据下载飞行结束后，将无人机内的影像数据及点云数据下载至计算机中，进行后续处理。5.1.8数据处理利用专业测绘数据处理软件（如Pix4D、PhotoScan等），对下载的数据进行拼接、滤波、建模等处理，生成高精度的正射影像图、数字高程模型（DEM）等测绘成果。3T/JSIE0009—20245.1.9成果应用将处理后的测绘成果应用于城市规划、土地测量、工程建设等领域，为相关决策和设计提供精准的数据支持。5.2三维扫描测绘5.2.1作业流程三维扫描测绘流程包括原始信息获取、数据处理和监测运用。5.2.2原始信息获取5.2.2.1在完成室外建筑及地面形状尺寸的无人机扫描定位后，针对历史建筑开展三维扫描作业。通过三维扫描技术，能够快速而精准地获取历史建筑的整体形态、内部结构、装饰细节及残损状况等全方位的三维空间信息。这些信息将被转化为数字模型，以便进行长期保存。5.2.2.2在记录过程中，将涵盖建筑的外部轮廓、屋顶结构、墙体砌筑方式、地面铺贴形式，以及内部的楼梯、梁柱、雕花、壁画等元素，确保对历史建筑进行全面且准确的数字档案建立。5.2.2.3原始信息的数字档案目录可按表2进行建立，依据时间及类别对不同模型进行分类编号。表2三维扫描原始信息数字档案目录5.2.3数据处理5.2.3.1在三维扫描数据处理过程中，首先对采集到的三维点云数据和纹理数据进行全面处理，主要包括点云去噪、拼接及坐标转换等步骤。利用实景建模软件，将清理后的点云数据转化为三维模型，并为模型附加相应的纹理信息。确保点云模型的建立真实反映数据状态，并应在模型扫描完成后7天内完成，以保证对历史建筑真实情况的准确反映。5.2.3.2针对多栋历史建筑的情况，除了对每个单独历史建筑进行建模外，还需进行整体建筑群的模型合并。模型合并宜遵循由中心向外扩展、由高到低的原则，并使用统一的坐标系。无论是单个模型还是整体模型，都需进行严格的模型校核。模型校核采用现场测量与模型对比的方法，关键点位的复核可参照表3，并可根据具体历史建筑的特征进行调整。模型复核后，如需调整，宜将误差控制在100mm以内，以确保模型的高精度和真实性。表3模型关键点位复核5.2.4监测运用5.2.4.1在完成三维模型的建立后，可以构建历史建筑监测系统。该系统通过实时监测已建立的模型与原始模型进行对比，能够自动识别历史建筑中潜在的病害问题。监测系统将生成监测数据记录，这些记录可以参照表4，也可根据具体历史建筑的特点进行相应调整。4T/JSIE0009—20245.2.4.2一旦发现病害问题，系统将及时提示，并建议进行必要的修缮和处理，以保障历史建筑的安全和完整性。表4三维模型监测数据5.3地下管线测绘5.3.1探地雷达测量5.3.1.1在进行探地雷达测量之前，应收集历史建筑的相关图纸和档案资料，包括原始设计图和历次修缮记录，以了解建筑的基本结构和可能的地下管线信息。同时，还需获取该区域的地质资料及周边建筑的地下管线分布情况，为探测工作提供依据。5.3.1.2探地雷达通过无线电波检测地下介质分布及不可见目标体，扫描地下界面以确定其内部结构和位置。测量时，雷达的发射和接收天线沿道路表面移动，电磁波通过天线进入被测物体，遇到不连续面、分界面或裂面等会产生反射，进而计算天线与反射面的距离。5.3.1.3雷达天线可沿测线连续滑动，每个测点的时间曲线可形成时间剖面图像。通过整合多个测点的数据，生成反映不同反射面的图像。在采集过程中，需密切关注雷达屏幕信号变化，对异常信号或疑似管线区域可进行多次探测或调整探测参数进行验证。5.3.1.4探地雷达所采集的原始数据必须经过处理，以获得有助于解释的结果。对探地雷达图谱中异常体特征的识别，需从地球物理特征、波组形态、振幅和相位特性、以及吸收衰减特性等方面进行分析，能够判断管道埋深、管道类型及管径大小。5.3.2管道测量5.3.2.1在历史建筑地下管道的测量中，使用管道机器人时，除了满足常规的检测要求外，还需考虑历史建筑的特性。由于历史建筑的管道通常较为狭小且内部情况不清晰，使用机器人前需对建筑进行评估，以确认其满足检测机器人的基本要求。5.3.2.2在检测前，需对检测区域进行详细标定，以确保检测机器人的安全和数据的有效回收。管道机器人的测量宜遵循表5的要求。表5管道机器人测量要求6数字化制图6.1一般规定历史建筑数字化制图应符合JGJ/T489中的规定。6.2无人机制图6.2.1无人机制图宜包含高精度的正射影像图、数字高程模型（DEM）和细节图，以满足不同应用场景的需求。6.2.2根据历史建筑的规模和历史价值，无人机制图可分为三个级别。具体分级标准宜参照下表6进行分类，以确保图件内容的全面性和适用性。5T/JSIE0009—2024表6各等级无人机制图内容要求6.3三维扫描制图6.3.1三维扫描制图应包括历史建筑的完整扫描模型，涵盖建筑的内部和外部结构。此外，还应记录与建筑相关的周边环境，以评估其对历史建筑的潜在影响。对于周围环境的扫描，如遇困难，可以通过影像资料进行补充记录。6.3.2基于三维扫描结果及历史建筑的平面图，需建立新的三维模型。该模型宜不仅包含基本的历史建筑信息，还可整合外部环境的相关数据，以提供更全面的历史建筑视图。6.3.3三维模型的内容可根据历史建筑的规模和历史价值划分为三个级别。具体要求宜参照表7进行三维扫描制图。表7各等级三维扫描制图内容要求高6.3.4模型的精度和特殊要求需根据不同级别的历史建筑要求宜遵循表8的规定。表8各等级三维扫描制图精度要求——6.4地下管线制图6.4.1利用探地雷达或管道机器人获取原始影像信息后，开始进行地下管线制图。6.4.2制图过程应满足CH/T4020的规定。6.4.3宜根据历史建筑的数字化要求，对探地雷达的结果进行三维建模。此外，可将管道机器人获取的影像资料与模型进行比对，以便模型能够清晰地表达出管线的缺陷。6.4.4地下管线三维建模应包含管线模型图和缺陷影像，确保管线的精确表示和缺陷的清晰标识。7历史建筑数据库建设7.1历史建筑基础信息和历史文化数据库建设基础信息和历史文化数据库建设宜包含建筑基本信息、影像采集资料和历史文化信息。具体采集内容见表9所示。6T/JSIE0009—2024表9历史建筑基础信息和历史文化数据库内容历史建筑名称、位置地点、认定信息、保护要求、维护维修记录、历史7.2历史建筑图纸模型数据库建设7.2.1数据库应包含总半面图，测量内容需涵盖周边的建筑物、构筑物、道路、广场、水域、山体和绿化等信息。还应记录与历史环境相关的要素，如古井、古树、院墙、院门、传统街巷、园林及庭院等。7.2.2每个单体建筑的图纸应详细包含屋顶结构、所有可视立面、室内空间以及建筑的各个细部。7.2.3模型部分应包括以下内容：——整体历史建筑的原有模型；——细部模型，展示建筑的关键细节；——残损细部模型，记录历史建筑的损坏状态；——复原后的重新修正模型，反映修复后的状态。7.2.4对于有地下管线的历史建筑，需单独建立地下管线模型，并进行缺陷测绘记录，以全面了解管线对建筑的影响。7.3历史建筑数据库搭建及保密7.3.1各子数据库建设完成后，宜建立关联索引，以搭建统一的数据库平台。此平台能够实现各数据模块之间的有效链接和信息共享。7.3.2在数据库平台建立后，需对信息进行分级管理，宜分为2-