要實現(xiàn)對傳統(tǒng)村落的高效保護(hù)與傳承，可以采用無人機(jī)測繪技術(shù)，以傾斜攝影和激光雷達(dá)（LiDAR）測繪技術(shù)為核心，建立相應(yīng)的建筑數(shù)據(jù)化檔案并發(fā)揮其在傳統(tǒng)村落建筑保護(hù)中的應(yīng)用價值。文章分析了無人機(jī)測繪的相關(guān)理論，并提出結(jié)合測繪技術(shù)建立傳統(tǒng)村落建筑數(shù)據(jù)化檔案的具體流程與方法，以期為傳統(tǒng)村落的保護(hù)與利用提供科學(xué)支撐。

傳統(tǒng)村落作為建筑遺產(chǎn)承載著深厚的歷史積淀和獨特的地域文化。然而，面對城市化的快速發(fā)展和現(xiàn)代化的沖擊，許多傳統(tǒng)村落面臨著嚴(yán)重的挑戰(zhàn)，包括建筑物老化、建筑遺產(chǎn)的破壞和人口外流等問題。為了有效保護(hù)與傳承傳統(tǒng)村落的建筑遺產(chǎn)，數(shù)據(jù)化保護(hù)已成為一種必然選擇。在過去的幾十年里，中國在建筑遺產(chǎn)保護(hù)方面取得了顯著的成就，但在傳統(tǒng)村落數(shù)據(jù)化保護(hù)方面仍存在不足。傳統(tǒng)村落的建筑和文化遺產(chǎn)通常分布廣泛且獨具特色，傳統(tǒng)古建筑測繪一般根據(jù)實地實物的尺寸，采取觀測、量取的方法記錄數(shù)據(jù)和草圖，并在處理后繪制出完整的測繪圖紙。這種方式耗時耗力，效率并不高。而無人機(jī)測繪技術(shù)具有高效、精確的特點，可以推進(jìn)傳統(tǒng)村落建筑數(shù)據(jù)化檔案的建立，這對傳統(tǒng)村落的保護(hù)具有突出的效果，并且建筑數(shù)據(jù)化檔案具有重要的應(yīng)用價值和廣闊的發(fā)展前景。

傳統(tǒng)村落建筑保護(hù)現(xiàn)狀

國內(nèi)對于傳統(tǒng)村落古建筑的研究和保護(hù)工作近年來取得了較大進(jìn)展，尤其在技術(shù)手段和文化價值發(fā)掘方面。隨著現(xiàn)代測繪技術(shù)的發(fā)展，三維激光掃描、攝影測量和無人機(jī)航拍等技術(shù)被廣泛應(yīng)用于傳統(tǒng)村落古建筑的保護(hù)。例如，學(xué)者們通過精細(xì)測繪和三維建模，全面記錄了云南哈尼梯田、福建土樓等傳統(tǒng)村落的建筑細(xì)節(jié)和整體布局，為后續(xù)的保護(hù)和修繕提供了科學(xué)依據(jù)。此外，GIS（地理信息系統(tǒng)）等技術(shù)的使用，使得村落空間結(jié)構(gòu)的動態(tài)監(jiān)測成為可能，確保了村落的整體格局和周邊自然環(huán)境能夠得到有效保護(hù)和持續(xù)監(jiān)控。

除了技術(shù)上的進(jìn)步外，國內(nèi)研究越來越注重傳統(tǒng)村落的文化價值與社會功能的發(fā)掘。近年來，許多學(xué)者和政府機(jī)構(gòu)強(qiáng)調(diào)“活態(tài)保護(hù)”理念，主張在保留建筑物原貌的同時，維持其作為社區(qū)和生活場所的功能。例如，在安徽宏村的保護(hù)過程中，研究者通過深入挖掘村落背后的歷史、宗族文化和民俗習(xí)慣，提出了文化與旅游結(jié)合的活化方案，使村落的古建筑既得到保護(hù)，又為當(dāng)?shù)鼐用裉峁┝私?jīng)濟(jì)收入。國內(nèi)研究也更加重視居民參與，通過提高社區(qū)意識，推動傳統(tǒng)村落的自我保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展。這些多層次的研究和保護(hù)工作不僅讓古建筑得以保存，也促成了建筑遺產(chǎn)與現(xiàn)代生活的有機(jī)融合。

國外在傳統(tǒng)村落古建筑保護(hù)的研究中，注重數(shù)據(jù)化技術(shù)和法律框架的結(jié)合。歐洲國家，如意大利、西班牙等，通過使用激光掃描、攝影測量和三維建模等技術(shù)，對傳統(tǒng)村落及其建筑進(jìn)行精確的數(shù)據(jù)記錄和虛擬復(fù)原。這些數(shù)據(jù)化成果不僅用于修復(fù)建筑，還為未來的研究與教育提供了長期保存的資料。例如，意大利的托斯卡納地區(qū)通過數(shù)據(jù)化技術(shù)記錄古村落的建筑細(xì)節(jié)，并將其納入國家級建筑遺產(chǎn)保護(hù)體系中，有效地實現(xiàn)了建筑的修繕與文化的傳承。此外，歐洲國家的法律體系較為健全，針對古建筑和傳統(tǒng)村落保護(hù)設(shè)有專門的法律條文，如《威尼斯憲章》和《佛羅倫薩憲章》，這些法規(guī)為古建筑的修復(fù)和長期保護(hù)提供了堅實保障。

在亞洲地區(qū)，日本的傳統(tǒng)村落古建筑保護(hù)成效顯著，尤其是在社區(qū)參與和保護(hù)與利用相結(jié)合方面具有獨特的經(jīng)驗。以白川鄉(xiāng)合掌造村落為例，該村落被列入世界文化遺產(chǎn)后，日本政府通過建立嚴(yán)格的法律保護(hù)框架，確保村落的原貌不被破壞。同時，白川鄉(xiāng)通過發(fā)展文化旅游，將村落保護(hù)與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展相結(jié)合，既促進(jìn)了文化遺產(chǎn)的活態(tài)傳承，也推動了社區(qū)的發(fā)展。除了日本外，韓國也在古建筑的保護(hù)方面采用類似的策略，如通過法律手段確保古村落建筑不受現(xiàn)代化沖擊，結(jié)合社區(qū)參與，實現(xiàn)了傳統(tǒng)文化的有效傳承。國外的研究經(jīng)驗表明，法律保障、數(shù)據(jù)化技術(shù)應(yīng)用和社區(qū)參與是傳統(tǒng)村落建筑保護(hù)的關(guān)鍵要素。

無人機(jī)傾斜攝影和激光雷達(dá)測繪技術(shù)原理

無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)是一種先進(jìn)的地面目標(biāo)數(shù)據(jù)獲取技術(shù)，通過搭載在無人機(jī)上的多相機(jī)組合，在飛行過程中以一定的傾斜角度連續(xù)拍攝目標(biāo)區(qū)域，從而獲取高分辨率的影像數(shù)據(jù)。其核心原理是利用GPS和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)精確控制無人機(jī)的飛行路徑和姿態(tài)，確保相機(jī)以設(shè)定的傾斜角度和航向角度對地面目標(biāo)進(jìn)行連續(xù)拍攝。多相機(jī)組合通常包括主攝像機(jī)和輔助攝像機(jī)，在飛行過程中精確定位和導(dǎo)航，以確保拍攝的影像數(shù)據(jù)具備良好的地理參考信息。相比傳統(tǒng)航攝技術(shù)，傾斜攝影技術(shù)有效克服了視角死角和數(shù)據(jù)缺失問題，提高了測繪數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性。這些連續(xù)拍攝的影像數(shù)據(jù)經(jīng)過后期處理和配準(zhǔn)，可生成高精度的地圖、數(shù)字模型和三維重建模型，為GIS應(yīng)用、城市規(guī)劃、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域提供重要的數(shù)據(jù)支持。

激光雷達(dá)測繪技術(shù)是一種高精度的地面目標(biāo)獲取技術(shù)，通過發(fā)射激光脈沖并記錄其回波時間來測量地面或物體的距離，從而獲取目標(biāo)區(qū)域的地形和結(jié)構(gòu)信息。激光雷達(dá)測繪技術(shù)利用搭載在無人機(jī)或地面車輛上的激光雷達(dá)傳感器，發(fā)射激光脈沖照射到地面或建筑物表面，然后接收激光回波信號并記錄其回波時間。利用光速與時間差的乘積計算出激光脈沖在大氣中的傳播距離，從而獲取地面或物體的精確距離信息。通過掃描地面或建筑物表面，激光雷達(dá)系統(tǒng)可以獲取大量的點云數(shù)據(jù)，這些點云數(shù)據(jù)可以通過后期處理和配準(zhǔn)，生成數(shù)字地形模型（DTM）、數(shù)字表面模型（DSM）以及三維建筑模型。激光雷達(dá)測繪技術(shù)具有高精度、高效率和全天候的特點，廣泛應(yīng)用于地形測繪、城市規(guī)劃、資源管理和環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域，為空間數(shù)據(jù)的獲取和應(yīng)用提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持。

傳統(tǒng)村落建筑數(shù)據(jù)化檔案

數(shù)據(jù)化檔案建立流程。數(shù)據(jù)化檔案的建立需要多種技術(shù)手段的支持，以確保數(shù)據(jù)的全面性、準(zhǔn)確性和實用性，主要流程包括前期規(guī)劃、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)存儲與管理。

首先，在前期規(guī)劃中制定詳細(xì)的測繪和數(shù)據(jù)采集計劃，包括目標(biāo)建筑的選擇、數(shù)據(jù)采集內(nèi)容的明確和技術(shù)路線的設(shè)計，例如對重點建筑進(jìn)行分類并劃定采集區(qū)域與精度要求。其次，利用無人機(jī)傾斜攝影和激光雷達(dá)測繪技術(shù)開展數(shù)據(jù)采集，傾斜攝影通過多角度拍攝生成三維模型和紋理數(shù)據(jù)，激光雷達(dá)對建筑外部及內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行高精度三維掃描，結(jié)合地面測量記錄重要細(xì)節(jié)（如雕刻和裝飾），以保證數(shù)據(jù)完整性。再次，通過軟件處理采集數(shù)據(jù)完成三維建模，將建筑形態(tài)數(shù)據(jù)與文化歷史背景等信息整合生成綜合性數(shù)據(jù)化檔案，并進(jìn)行精度校核以確保數(shù)據(jù)的真實性與準(zhǔn)確性。最后，建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)檔案管理系統(tǒng)，對三維模型、平面圖、歷史資料等進(jìn)行分類存儲，并確保系統(tǒng)具有良好的擴(kuò)展性與兼容性，以便長期保存和跨平臺共享。

數(shù)據(jù)化檔案主要內(nèi)容。傳統(tǒng)村落建筑數(shù)據(jù)化檔案應(yīng)全面涵蓋建筑形態(tài)信息、結(jié)構(gòu)與材質(zhì)信息、歷史與文化信息以及空間與環(huán)境信息等核心內(nèi)容。在建筑形態(tài)方面，應(yīng)包括平面圖、立面圖、剖面圖、三維模型以及點云數(shù)據(jù)等，全面展現(xiàn)建筑的外觀和空間結(jié)構(gòu)；在結(jié)構(gòu)與材質(zhì)方面，詳細(xì)記錄建筑的梁柱結(jié)構(gòu)、屋頂形式、墻體材質(zhì)以及裝飾細(xì)節(jié)等特征；在歷史與文化信息方面，需梳理建筑的建造年代、歷史沿革、工藝特點以及所蘊(yùn)含的文化價值；在空間與環(huán)境信息方面，則重點記錄建筑在村落整體格局中的空間位置以及其與周邊環(huán)境的關(guān)系。這些內(nèi)容共同構(gòu)成了傳統(tǒng)村落建筑的完整數(shù)據(jù)化檔案，為其保護(hù)與研究提供了重要的基礎(chǔ)支撐。

數(shù)據(jù)化檔案應(yīng)用。建立傳統(tǒng)村落建筑的數(shù)據(jù)化檔案，不僅為建筑的保護(hù)和修繕提供科學(xué)依據(jù)，還在建筑遺產(chǎn)保護(hù)、學(xué)術(shù)研究、公眾展示與教育以及政策制定與規(guī)劃管理等多個領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。具體而言，數(shù)據(jù)化檔案為建筑的日常監(jiān)測、維護(hù)與修復(fù)提供詳盡的數(shù)據(jù)支持，以保護(hù)建筑遺產(chǎn)的完整性；為建筑學(xué)等相關(guān)學(xué)科的研究提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)資源，推動相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)發(fā)展；通過開發(fā)虛擬展示平臺（如VR/AR技術(shù)），提升公眾對傳統(tǒng)村落建筑的認(rèn)知與興趣；同時，為政府和相關(guān)機(jī)構(gòu)制定保護(hù)政策及村落發(fā)展規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)，助力村落保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展。

傳統(tǒng)村落作為我國寶貴的文化遺產(chǎn)，承載著深厚的歷史記憶和獨特的地域文化。然而，現(xiàn)代化和城市化進(jìn)程的沖擊，使許多傳統(tǒng)村落面臨保護(hù)與傳承的雙重挑戰(zhàn)。通過無人機(jī)傾斜攝影和激光雷達(dá)測繪技術(shù)的結(jié)合，傳統(tǒng)村落的建筑和文化遺產(chǎn)得以以數(shù)據(jù)化形式被全面記錄與保存，為文化遺產(chǎn)的保護(hù)提供了科學(xué)且高效的解決方案。文章系統(tǒng)分析了無人機(jī)傾斜攝影和激光雷達(dá)測繪技術(shù)的原理、優(yōu)勢及應(yīng)用，并提出了建立數(shù)據(jù)化檔案的具體流程，為傳統(tǒng)村落建筑的保護(hù)提供了技術(shù)參考。

同時，數(shù)據(jù)化檔案的建立不僅在建筑遺產(chǎn)保護(hù)和修繕中具有重要意義，還在學(xué)術(shù)研究、公眾教育、政策規(guī)劃等領(lǐng)域發(fā)揮了廣泛作用。通過技術(shù)與文化的深度融合，傳統(tǒng)村落的保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展找到了新的路徑。未來，隨著數(shù)據(jù)化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和普及，我們有理由期待，傳統(tǒng)村落的數(shù)據(jù)化保護(hù)將成為傳統(tǒng)文化傳承與現(xiàn)代科技融合的典范，為推動建筑遺產(chǎn)保護(hù)事業(yè)邁向更高水平作出更大的貢獻(xiàn)。

基金項目：基于激光點云大數(shù)據(jù)的吉林省傳統(tǒng)村落三維虛擬重建研究（20210203159SF）。

（作者單位：吉林建筑大學(xué)）