题目

2_1203phn009
河北承德金山岭长城上的无人机(图片提供:视觉中国)
2_1203phn009

部分资料提供:腾讯云游长城小程序

 

现今科技发展一日千里,对于修缮二千多年前的长城建筑,科技上有何帮助呢?运用无人机、建立长城全线图像与三维数据库、建设长城电子巡检系统、采用卫星遥感技术等都是运用科技来救护长城。

 

无人机与三维数据库

无人机的发明,除了吸引一批爱好航拍人士之外,对修护长城的人员也是恩物,因为长城全线不乏悬崖峭壁,人力勘查有一定难度,但运用无人机测量,便能全面提高勘查效率。

将无人机拍摄所得的大量数据,再结合人工测量收集到的资料,而建立数字模型。有了这些数字模型,结合在长城安装传感器实时更新数据,工作人员不需到长城现场,也能用电脑掌握长城资料,可以更全面地分析长城病害发展的变化。

 

由于数字建模型技术要求相邻照片的重合率要达七成以上,所以拍摄长城的城墙时,上面和两侧三个角度都要拍;当拍摄敌楼时,上面、前后左右、内侧全部要拍。例如一段约百米长的城墙,往往需拍摄二千至四千张照片。将所拍到的照片输入电脑,先按大间距选择少量照片,形成一个初步模型,其后再采用大量密度高的照片,把初步的模型变得更仔细精确,使用图像处理软件,形成“点云(Point cloud)模型”,以这种技术呈现的三维图像,跟实物的误差是极少。研究修缮的人员可以在电脑上清楚看到长城立体状况,哪处有裂缝和缺口等问题,都可一目了然。这种技术可以模拟修缮方案的效果,让修缮专家可以安坐电脑前也能评估修缮方案。天津大学建筑学院建立长城全线的图像与三维数据库。从2018年至今,他们已为五千多公里的明长城墙体做了数码档案。

bulb

点云(Point cloud)

在三维建设模型中,点云是一组呈现三维座标的数据,每一点代表物体表面的一个位置。把这些点连接在一起,即可呈现物体的外观。

长城电子巡检系统与卫星遥感技术

长城电子巡检系统是让长城保护员配备一部电子巡检仪器,像小型的平板电脑。这仪器带有卫星及手提电话双重网络。透过这部仪器,保护员在工作时可以每两分钟自动上传一次位置信息,随时随地可将拍摄到的长城照片上传至文物部门。除了可监控长城状况外,这系统也为保护员提供一种保障,因为他们在长城巡查时,山高路险,有些地方人迹稀少,当他们发生意外时,文物部门的工作人员能第一时间知悉保护员的位置,马上给予支援。

2_1203phn010
保护长城也用上卫星技术(图片提供:视觉中国)
2_1203phn010

国家古代壁画与土遗址保护工程技术研究中心

除了长城,敦煌壁画都是国家文物局重点保护的文物之一,两者共通之处都是土遗址,因此敦煌研究院的“国家古代壁画与土遗址保护工程技术研究中心”,为保护土遗址方面努力研究,而长城亦受惠于研究成果。该中心掌握了锚固灌浆加固、支顶加固、表面防风化等一系列土质长城保护技术。锚固灌浆加固是使用土遗址保护锚固专用的液压注浆机;支顶加固是采用土遗址专用玻璃纤维的对中支架;表面防风化是采用称为“牺牲层”概念,在遗址表面覆盖与遗址本体性质类似的泥敷层,让外在环境首先破坏保护层,从而达到防风化的目的。这些技术使修护长城更为有效。

上载日期:
2023年01月03日

延伸阅读