首先，收集古建筑的歷史資料、測(cè)繪基礎(chǔ)資料；其次，利用無人機(jī)對(duì)石塔周邊30米范圍內(nèi)的地形地貌進(jìn)行傾斜攝影測(cè)量，對(duì)石塔進(jìn)行環(huán)繞式的貼近攝影測(cè)量；然后，運(yùn)用三維重建軟件進(jìn)行精細(xì)化建模；最后，利用繪圖軟件生產(chǎn)數(shù)字化地形圖、立面圖、大樣圖等測(cè)繪產(chǎn)品。技術(shù)路線如圖1所示。

                                                 圖1  技術(shù)路線圖

3.1傾斜攝影測(cè)量是飛行平臺(tái)搭載相機(jī)從多個(gè)不同的視角同步采集地表影像，獲取豐富的地表信息用于測(cè)繪地理信息產(chǎn)品生產(chǎn)[4]。石塔測(cè)區(qū)的地形地貌拍攝，利用“大疆精靈Phantom 4 RTK”進(jìn)行“五向飛行”航線航拍，航高：70米，GSD：1.92厘米/像素。

3.2 貼近攝影測(cè)量，通過多角度對(duì)地物貼近物體表面攝影獲取超高分辨率影像，提取精細(xì)化地理信息，能夠?qū)崿F(xiàn)厘米甚至毫米級(jí)的地物分辨率要求，詳細(xì)地還原地表和物體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。對(duì)石塔進(jìn)行近距離手動(dòng)控制無人機(jī)拍攝，觀察石塔，如圖2，每層都有欄桿、外觀結(jié)構(gòu)基本一致。筆者把石塔分成8段，每層為1段，每段4圈環(huán)繞飛行拍攝，如圖3。

                            圖2　“石塔”每層欄桿

                               圖3　飛機(jī)航高、位置、鏡頭朝向

三維模型重建就是從拍攝數(shù)據(jù)提取信息，用軟件重建出物體的三維逼真的三維模型。在這里筆者用“大疆智圖”軟件，對(duì)傾斜、貼進(jìn)攝影相片結(jié)合CORS解算的高精度POS數(shù)據(jù)實(shí)施免像控方法空三建模及解算，通過高效的影像匹配算法，自動(dòng)匹配出影像的海量同名點(diǎn)，并從影像中抽取足夠的特征點(diǎn)構(gòu)成與影像分辨率相匹配的密集點(diǎn)云[5]，自動(dòng)生產(chǎn)三維模型，如圖4。

圖4　三維模型（文件格式OSGB）

5.1　繪制地形圖

用“南方Cass10.1 For AutoCAD2016”軟件，“三維測(cè)圖”功能，根據(jù)三維模型及地圖圖式[6] [7]，描繪地形、地貌等內(nèi)容，即看即繪制數(shù)字化地形圖（格式：*.dwg），如圖5。

               圖5　數(shù)字化地形圖（格式：*.dwg）

5.2　繪制立面圖

在“南方Cass10.1 For AutoCAD2016”軟件，“立面采集”有正射投影功能，生成正投影立面圖圖片，如圖6左圖（模型投影的東立面圖片）。根據(jù)投影立面圖片，描繪立面圖，如圖6右側(cè)（東立面圖）。

      圖6　模型投影的東立面圖片、東立面圖

5.3　繪制大樣圖

用大勢(shì)智慧模型瀏覽軟件“DasViewer”，可以查看“石塔”的外觀細(xì)節(jié)，是否有裂縫、脫落跡象，也可以直接在模型上量距[8]，如圖7。對(duì)“石塔”佛像、浮雕進(jìn)行放大截圖，描繪大樣圖，如圖8。

                                        圖7　模型上量距

                                    圖8　“浮雕”大樣圖

筆者在模型上丈量8個(gè)尺寸，與在現(xiàn)場(chǎng)用手持測(cè)距儀、全站儀相應(yīng)位置測(cè)量距離，進(jìn)行對(duì)比，如表1，差值在1~2厘米，完全滿足歷史建筑測(cè)繪的精度要求。

歷史建筑測(cè)繪，特別在屋頂構(gòu)造、檐口、高層超高層建筑外墻，采用傳統(tǒng)測(cè)量方法，是難于接觸到，甚至不能達(dá)到的地方，危險(xiǎn)性較高，并且費(fèi)時(shí)，而無人機(jī)運(yùn)用于測(cè)繪，能夠完美解決這些難、隱蔽的地方。采用貼近攝影測(cè)量，制作的三維模型，精度可靠，表面紋理清晰，觀賞性強(qiáng)，為歷史建筑數(shù)字化建檔提供了可視可量的數(shù)據(jù)，還可以依據(jù)三維實(shí)景模型輔助古建筑的保護(hù)性修繕、更新城市實(shí)景三維。