北京建筑工程学院数字化测绘技术解决古建保护难题

　　近年来，首都北京的城市发展日新月异，“人文北京、科技北京、绿色北京”的理念深入人心。在北京古城保护和新区建设的众多项目中，数字化测绘新技术为解决施工中遇到的难题提供了崭新的方法和手段。北京建筑工程学院创造性地将三维激光扫描技术应用于古建保护和高难度现代建筑施工中，为北京城市建设提供了科技支撑和智力支持，为建设“科技北京”作出了重要贡献。

　　雄伟的故宫太和殿是明清两代皇帝举行登基、大婚及其他重要庆典仪式的宫殿，是我国现存最大的木结构建筑。从2004年开始，北京建筑工程学院测绘与城市空间信息学院院长王晏民带领团队，使用三维激光扫描仪，对这座庞大的“金銮宝殿”进行了测绘。他们克服了测绘精度要求高、数据量大等重重困难，经过反复推敲、验证和计算，最终形成了一整套激光雷达古建筑数字化的技术流程。一年后，他们成功地将太和殿进行了全面数字化，得到了修缮和保护所需的全部成果。

　　“这项技术就是采用三维激光扫描技术在故宫太和殿的每一厘米上选一个点，用这样的密度，把太和殿的形状在计算机里整体保存下来。”该项目负责人王晏民介绍说。

　　这项崭新的技术为古建保护工作提供了令人难以置信的精度和准度，为将来的古建筑理论研究提供了重要依据，也为普通观众的文物鉴赏提供了便利的条件。该项目组成员、博士生郭明说：“比如太和殿的殿顶，普通的观众是不能上去参观的，我们这项技术就可以把殿顶的兽吻、小兽等文物的样貌用1∶1的精度采集下来，保存到计算机里。这样，普通的参观者也可以对故宫文物的细部进行欣赏。”而有了这些与实际完全相符的数据，即使将来因为某些不可抗拒的因素故宫不复存在，还可以依据原来的样子重新建造一个一模一样的故宫。

　　除了应用于古建保护项目外，这项新技术在现代大型建筑的施工和建设中也起了重大的作用。在北京奥运会各大体育场馆的建设中，国家体育场（鸟巢）由于设计复杂、造型独特，施工难度之大前所未有，是世界上施工难度最大的钢结构建筑之一。2006年9月17日，鸟巢实现顺利卸载，引起了全世界的关注，而鸟巢卸载前后钢结构的尺寸变化，也只有利用三维激光扫描技术才能准确得知。王晏民带领的测量队，在卸载前后对鸟巢分别进行了全面扫描，留下了准确而又珍贵的数据。

　　该项目以它高端的技术手段，为国家社会所作出的巨大贡献，获得了包括国家科技进步奖二等奖、测绘科技进步奖一等奖、北京市科技进步奖二等奖、国家优秀勘察设计金奖在内的众多奖励。

　　北京建筑工程学院校长郑文堂说：“作为服务地方经济和行业发展的应用型大学，学校始终紧跟首都城乡建设的步伐，致力于解决北京城市建设中遇到的各种问题。”

　　据了解，学校发挥古建筑保护的专业特长，完成了长城北京段保护规划、北京旧城胡同系统分类与保护研究、北京历史文化保护区保护规划、北京前门地区保护规划、爨底下古村落保护等多项国家级及有重要影响的保护规划项目。配合北京新农村建设，完成了门头沟区、昌平区、延庆县等50余个村庄的新农村规划编制任务。集中轨道交通、建筑智能化等方面的力量开展科技攻关，完成北京可持续交通出行模式、地铁9号线沿线断面交通量的调查分析与研究等多个科研项目。学院利用新型建筑材料研究方面的优势，围绕建筑垃圾资源化问题，研制生产出以建筑垃圾为材料的“再生古建砖”，在北京旧城四合院修缮中进行示范，得到了古建专家的一致好评。利用水资源可持续利用技术研究方面的科研优势，围绕城市雨水的资源化问题，先后在北京等多个城市承担了30余项示范工程，取得了巨大的经济与社会效益。

　　同时，北京建筑工程学院的这些重点科研项目推动了学校的学科建设和学生培养，经过多年的发展，培养出5万多名城市设计师和建设者，破解了首都城乡建设中的难题。