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DB11／T 1796-2020 文物建筑三维信息采集技术规程.pdf

文物建筑三维信息采集项目宜编写技术设计书，编写可参考CH/T1004，内容宜包括以下 a）项目概述、文物建筑及周边环境现状； b）已有的测绘资料情况、引用文件及作业依据； C）技术难点与解决方案； d）采集等级、采集对象、采集深度、采集范围； e）主要技术指标、规格仪器和软件配置、作业人员配置； f）作业流程和进度安排； 9）文物保护措施、安全保障措施、质量控制措施； h）成果归档要求。

作业人员宜符合下列要求： a）作业人员经过专门的技术培训，掌握专业设备的操作方法； b）作业人员学术背景宜涵盖建筑学、测绘学、数字化、文物保护等专业 c）外业作业，宜由3名～5名作业人员操作一台扫描设备； d）内业作业，作业人员数量宜与外业相匹配。

4.1应根据技术设计书GB/T 33953-2017 钢筋混凝土用耐蚀钢筋，选择符合要求的仪器设备。 4.2常用仪器设备主要包括三维扫描仪、全站仪、水准仪、GNSS接收设备、数码相机、便携式 人机、存储设备等。文物建筑三维信息采集仪器配置参见附录A。 4.3仪器设备应符合下列要求，

a）各部件及附件外观良好且匹配齐全，各个部件连接紧密且稳定耐用； b）使用前进行校验或进行计量鉴定； C）相关设备的电源容量、存储空间、数据传输、软件等满足运行要求，

文物建筑三维信息采集控制网的测设，应符合下列要求： a）根据文物建筑布局特点、周边地形、已知坐标点、采集精度等条件进行布设； b）根据测区范围的大小与复杂程度进行整体布设并分级控制； C）采用闭合控制网，进行平差处理，控制误差传递； d）控制点之间应相互通透，取得联系； e）应建立控制点与站位点、站位标靶点、特征点之间的联系：

文物建筑的室内布设加密控制点； 9）采集建筑群，根据文物建筑的分布情况进行加密布设。 h）总图测绘应符合CH/T6005和CH/Z3017的相关规定。

采用导线或GNSS的方法布设，应符合DB11/T407的规定。

采用水准测量的方法布设，应符合DB11/T407

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b）遵循“从整体到细部”的原则； C）遵循“成果可追溯、可评估”的原则； d）数据采集前根据文物建筑的大小、形状、环境条件，编制采集方案。 2适用性应符合下列要求： a）三等采集作业适用于总图测绘、建筑普查、工程量估算、虚拟现实、宣传展示等基础性的深度 与精度要求的三维信息采集； b）二等采集作业适用于法式特征等研究性的深度与精度要求较高的三维信息采集； C）一等采集作业适用于文物建筑的复建、迁建、修、变形监测、跟踪记录等工程性的深度与精 度要求最高的三维信息采集； d）特等采集作业适用于有完整性及高精度需求的文物建筑数字化存档、数字化保护、科学研究、 文化传播等。 S 采集对象及深度应符合下列要求： a） 三等采集作业： 1）采集对象主要为建筑本体及周边环境； 2） 采集深度应反映出文物建筑的整体轮廓与控制性尺寸，包括：建筑的位置与通尺寸、柱网 最高点高程、各脊上皮高程、檐口高程、室内各步架举高、地面高程等。 b）二等采集作业： 1）采集对象主要为建筑本体、典型构件； 2）采集深度应反映出文物建筑典型构件的空间位置、形态特征、构造尺寸、色彩纹理等。 C）一等采集作业： 1）采集对象主要为建筑本体、建筑构件、建筑细部；

8.1.3采集对象及深度应符合下列要

DB11/T 179620202）采集深度应反映出文物建筑的吻兽、脊饰、彩画、雕刻、裂缝等构件或细部节点的空间位置、形态特征、构造尺寸、色彩纹理等现状信息；d）特等采集作业的采集对象及深度与一等采集作业相同，采集范围应全覆盖，包括：建筑本体、建筑构件、建筑细部，文物建筑的周边环境、附属建筑等根据实际需要进行信息采集。8.1.4采集等级与指标应符合表1的要求。表1文物建筑三维信息采集等级与指标指标采集等级建筑采集构件采集细部采集通尺寸中误差色彩纹理尺寸中误差色彩纹理尺寸中误差色彩纹理特等≤20 mmP≤5 mmP≤2 mmP一等≤20 mmP≤5 mmP≤3 mmP典型构件≤5二等≤30 mmPPmm三等≤50 mmP注：“P”表示宜选择的项目，”表示不做指标要求。8.1.5根据采集成果制作特定比例尺的TDOM或DLG，图像分辨率不宜低于30ODPI。采用三维扫描技术获得的单站点云质量指标不宜低于表2的要求。表2文物建筑三维信息采集的点云质量指标出图比例1:5001:2001:1001 :501 :201 :101 :51:1单站点间距40 mm16 mm8 mm4 mm1.6 mm0.8 mm0.4 mm0.08 mm8.2测记法采用测记法进行三维信息采集，应符合CH/T6005的规定。8.3三维扫描技术8.3.1地面三维激光扫描8.3.1.1采集对象为建筑时，宜采用地面三维激光扫描，主要流程包括扫描仪精度检验、站位布设、标靶布设、数据采集、色彩纹理采集、数据处理。8.3.1.2扫描仪的精度应符合CH/Z3017的规定，采集等级与精度指标见表3。6

8.3.1.5标靶布设应符合下列要求

a）采用球形标靶； b） 每一站位的标靶数量不少于4个，相邻两站的公共标靶数不少于3个； C） 用于拼接的标靶在有效测距范围内； d） 标靶与站位、控制点、特征点通视： e 标靶之间均匀布置、高低错落，避免主要标靶在同一直线上。 8.3.1.6数据采集应符合下列要求： a） 作业前进行仪器检查，符合6.4.3的规定； 6） 相两站的点云重叠度不小于30%： C 数据精确、完整，符合8.1.4的规定； d 绘制略图并记录站位、标靶、控制点、特征点等重要点位的信息； e 离场前进行数据核验，合格后方可离场， 8.3.1.7 色彩纹理采集应符合下列要求： a） 拍摄全景照片； b） 光线条件柔和均匀； C 纹理图像的像元大小参照CH/Z3017的规定； d 镜头正对目标面； e 无法正面拍摄全景时，先拍摄部分全景，再逐个正对拍摄，后期进行合成； f） 留存相关的高动态色彩的HDR文件以及JPG、RAW等原始格式文件。 8.3.1.8 数据处理应符合下列要求： a） 数据处理的流程包括数据配准、降噪与抽稀、图像处理、纹理映射、质量检验 6） 根据项目的实际需求与客观条件选择配准方式，存在天花或藻并，可采用特征点、控制点 他万式进行配准； C） 进行降噪与抽稀处理，不影响特征点的提取与识别，且处理后的点间距符合表3的规定；

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作纠正处理； e）采用人工方法进行纹理映射时，选用特征突出的点，完成后的图像应与点云模型无偏差 f）对生成的纹理映射模型进行数据检验

3.2移动三维激光扫描

8.3.2.1采集对象为建筑，可采用移动三维激光扫描。 8.3.2.2设计扫描路径，应符合下列要求： a）完整覆盖采集目标区域； b） 单次扫描路径总长度不超过2km，不重叠； c）多条扫描路径的数据重叠率不小于20%； d） 采用闭合路径设计进行平差处理； e) 采集目标的特征不明显，应引入控制坐标； f） 通过标靶纸、标靶球、标靶点等辅助设备提高采集精度。 8.3.2.3数据采集，应符合下列要求： a） 标靶布设符合8.3.1.5的规定 b) 记录标靶位置及编号； 数据分级保存，记录项目名称，作业时间，线路编号等信 8.3.2.4数据处理，应符合下列要求： 符合8.3.1.8的规定； b) 删除游离的噪声点； C) 过滤点云表面的噪声点； 数据重叠或其他原因引起的点云过厚或过多，可进行抽稀 至符合要求为止

8.3.3近距离三维扫描

.3.1采集对象为构件或细部，宜采用近距离三维扫描。 3.2 色彩纹理采集应符合8.3.1.7的规定。 .3.3数据处理应符合8.3.1.8的规定。 3.4近距离三维扫描应符合下列要求： a 使用补光灯、弱光板等设备辅助采集； b 数据进行降噪处理； C） 数据拼接，应在对齐特征点后进行平差处理； d) 对数据中的孔洞进行曲率填充，不影响反映文物价值的现状信息： e）单张贴图分辨率应符合要求，无曝光、色彩偏差等问题； f）采集目标为碑刻、石刻、表面造型及图案时，符合WW/T0063的相关规定

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在精度、可靠性、可检验性等方面对测量网进行优化设计； b）牛 物方控制的精度不低于总精度要求的1/3： C 图像拍摄方式优先采用正直拍摄； d）无人机影像采集进行航摄分区的划分和航线布设； e）无人机航摄作业航向影像重叠度不小于75%，旁向重叠度不小于60%； f） 留存相关的高动态色彩的HDR文件以及JPG、RAW等原始格式文件； g） 现场检查数据质量，合格后方可离场。 8.4.2无人机进行三维信息采集应布设控制点，并应符合下列要求： a) 控制点均匀布设在航带间重叠位置，对地形变化复杂区域应加密控制点； b 选择清晰、准确、易识别、易定位、易量测的地物点作为控制点； C） 根据航摄分区设计航线，包括4条倾斜摄影航线与1条垂直摄影航线。 8.4.3数据处理应符合下列要求：

.4.1 在精度、可靠性、可检验性等方面对测量网进行优化设计； b 物方控制的精度不低于总精度要求的1/3： C) 图像拍摄方式优先采用正直拍摄； d） 无人机影像采集进行航摄分区的划分和航线布设； e）无人机航摄作业航向影像重叠度不小于75%，旁向重叠度不小于60%； f） 留存相关的高动态色彩的HDR文件以及JPG、RAW等原始格式文件； 9 现场检查数据质量，合格后方可离场。 .4.2无人机进行三维信息采集应布设控制点，并应符合下列要求： a) 控制点均匀布设在航带间重叠位置，对地形变化复杂区域应加密控制点； b 选择清晰、准确、易识别、易定位、易量测的地物点作为控制点； C） 根据航摄分区设计航线，包括4条倾斜摄影航线与1条垂直摄影航线。 .4.3 数据处理应符合下列要求：

a）采用解析法处理图像

三维模型包括三维点云模型、三角网模型和重建的三维模型。三维模型的重建应符合CJJ/T157的 目关规定和下列要求： a） 利用点云进行三维模型重建，应先对点云进行分割； b） 对于规则的构件，利用已测平立剖面图或实测数据进行正向参照建模： C 对于球面、弧面、柱面、平面等标准面应根据点云数据拟合几何模型； d) 对于形状不规则的部分，利用点云构建不规则三角网模型，应利用孔填充、边修补、简化和细 化、光滑处理等技术手段优化三角网模型； e） 对于表面光滑部分的重建，利用曲面片划分、轮廓线探测与编辑、曲面拟合等技术手段生成曲 面模型； f）点云成果格式采用通用的TXT、XYZ、PTX、PTS等格式以及可支持AutoCAD使用的RCS、RCP 等格式； 9）文物建筑的整体点云模型成果应保留单站数据信息。

利用点云模型、三角网模型、重建的三维模型进行TDOM制作，并符合下列要求！ a）图纸类型包括平面图、立面图、面图、详图等； b）点云或三维模型可辨识有效信息分辨率应高于打印图纸的点对点分辨率：

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C）图片打印分辨率不低于300DPI，点间距应符合表2的规定； d）采集数据不全，明确建筑结构关系，根据露明部分尺寸推算隐蔽尺寸，反推算的结果应特别说 明； e） 根据成果要求选择常用的比例尺，包括1:5、1:10、1:20、1:50、1:100、1:200、1;500等； f）比例尺、符号、标注等相关内容，应符合GB50104的规定； 9）成果数据格式采用通用的TIFF、JPEG等格式和PDF文档格式。

利用点云模型、三角网模型、重建的三维模型、TDOM进行DLG制作，并执行下列规定： a）成果数据格式采用通用的DWG、DXF等格式和PDF文档格式； b）分为根据文物建筑形制和根据文物建筑现状两种绘制方式； C）制作文物建筑测绘图，应符合CH/T6005的规定。

10质量检验与成果归档

文物建筑三维信息采集成果的质量检验应符合下列规定： a）分别对点云数据、三维模型、TDOM、DLG等成果进行质量检验； b）质量检验应符合GB/T18316、DB11/T998的相关规定，采用两级检查、一级验收的模式； C）应保留规范、清晰、完整的质量检验记录

10.1.2质量检验内容

0.1.2.1点云数据质量检验内容： a）采集范围与内容是否与项目委托书和技术任务书一致； b）点云的完整性、真实性； c）点云密度质量，包括点云密度、单站点间距等指标； d）数据的格式、文件组织方式。

10.1.2.1点云数据质量检验内容：

b）点云的完整性、真实性； c）点云密度质量，包括点云密度、单站点间距等指标； d）数据的格式、文件组织方式。 10.1.2.2三维模型质量检验内容： a）实地核对模型的完整性、真实性、细节取舍的合理性； b） 模型的点线面拓扑关系，避免破面、漏面、闪面，以及游离点、边、面等； C） 模型贴图纹理的精细度、真实性、颜色模式及规格； d）模型的数据格式、文件组织方式。

10.1.2.2三维模型质量检验内容

a）实地核对模型的完整性、真实性、细节取舍的合理性； b 模型的点线面拓扑关系，避免破面、漏面、闪面，以及游离点、边、面等； C 模型贴图纹理的精细度、真实性、颜色模式及规格； d）模型的数据格式、文件组织方式

10.1.2.3TDOM 质量检验内容

a）TDOM的图像分辨率及特定比例尺的点间距指标； b）影像色调和反差、清晰度和纹理表现、拼接和接边质量、外观质量和影像色彩等

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C 实地核对内容的完整性、真实性、表达的准确性； d 实地检查图纸尺寸精度； e 数据格式、文件组织方式。 0.1.2.4DLG质量检验内容： a 总图中坐标系统、高程基准和投影参数： b） 实地核查图纸内容的完整性、真实性、表达的准确性： c）实地检查图纸尺寸精度； d）制图标准检查图线、图例、图样画法等内容符合GB/T50104的规定

成果归档文件应符合WW/T0024的相关规定。成果归档文件 a）成果清单； b）技术设计书； C）作业记录； d）原始数据； e）制作的成果，包括点云数据、三维模型、TDOM、DLG等： f）验收报告； g）技术总结书； h）其他相关资料

GB/T 27797.6-2011 纤维增强塑料 试验板制备方法 第6部分拉挤模塑DB11/T 17962020

附录A （资料性） 文物建筑三维信息采集仪器配置

仪器配置应符合下列原则： a）符合项目规模、工期、精度指标、采集方法等方面的要求； b）在检验合格有效期内； 出具评估报告书

表A.1文物建筑三维信息采集仪器配置表

GA/T 2000.91-2015 公安信息代码 第91部分：施暴手段分类与代码DB11/T 17962020

附录 B （资料性） 地面三维激光站位数量统计的典型案例

表B.1典型案例站位布设统计表