摘 要：本文主要以惠山古镇古建筑为例对危旧古建筑修复中外立面及内部结构测量的方法进行了探讨，根据测量方法对全站仪的衍生测量提出自己的看法。
关键词：古建；全站仪测量；方法讨论；
前 言：无锡惠山古镇它以地理位置独特、自然环境优美、古祠堂群密集分布为特色，是无锡老街坊风貌保存完好的唯一街区。2006年6月，经国务院批准，惠山古镇祠堂群为全国重点文物保护单位。惠山古镇已被纳入世界文化遗产预备录名单。惠山古镇的文化底蕴丰厚，人文荟萃，是无锡地名的发源地“无锡锡山山无锡”。 惠山古镇主体建筑现已大部修复并投入使用，作为国家5A级旅游景区，成为人文无锡，历史无锡的又一重要标志；在作为景区开放前，部分建筑由于历史原因，破败不堪，为了打造重要历史文化旅游示范区，成为连接惠山景区的重要组成部分，需对部分建筑进行改造，下面我就古建测量进行探讨。
1 惠山古建筑特点
惠山古镇历史悠久，古迹众多，文化底蕴丰厚，号称无锡历史文化的露天博物馆。文化遗存及历史性建筑比比皆是，有国家、省级和市级文物保护单位25处。惠山古镇已发现ll8处历代祠堂建筑和重要遗迹，汇集了自唐代至民国时期的80个姓氏，180个历史名人。其数量之多、密度之高、类别之全、风貌之古朴，为国内所罕见，今后是探胜访迹、寻根文化体验互动、凭吊先贤道德哲理、了解中华民族传统文化丰富内涵之源，古建筑群中承接了古代与现代风格衔接过渡的作用。
改造前照片
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改造后照片
惠山古建筑群大部分建筑均为民清前所建，其建筑结构图纸已无从找寻，同时由于历史原因及后期缺乏维护，当时许多建筑已破坏严重，更有甚者，部分建筑上已长满高大树木，修复起来困难重重，为了为了让历史活起来，并尽最大可能的保留原有建筑；这就需要对修复的古建进行必要的测量，主要是对现存结构及建筑外里面进行测量，才能对现有危旧古建筑进行修复及复原，做到修旧如旧不变样。
2 古建筑量的几种方法
古建筑的结构及立面测量常用方法有常规全站仪测量法，摄影测量法，三维激光扫描法。
2.1 全站仪测量法
全站仪测量法是利用全站仪对建筑的各个特征点进行细部测量，根据测量数据，绘制平面及各结构的三维图，该方法是最常用也是最经济的一种测量方法。但是由于该方法需要对建筑结构、特别是细部的结构进行判断并分析其特征点，对于结构简单的建筑比较方便，结构及形状比较复杂的建筑就不是特别的适合，而且由于古建筑结构跟现代建筑不一样，测量点数据多会导致部分测量成果与实际不是很相符，给修复造成一定的困难。
2.2 摄影测量法
摄影测量由航空摄影测量和近景摄影测量组成。针对不同的建筑，根据设计和修复要求，对其结构及立面的测量常使用近景摄影测量。对建筑的范围，整体布局，以及跟四周的相对关系，需要进行局部航拍测量。近景摄影测量是按照建筑的特点根据测量的要求拍摄一组组照片，通过计算机进行接边处理，通过解析作业，从而获得目标空的间三维尺度信息的一种测量方法。近景摄影测量操作简单，测量精度高，对复杂的建筑细部结构及立面具有较好的成图效果，直观，明显，但是近景摄影测量需要在测量的面上布设大量的控制点以方便图形的衔接，工作量比较大。
2.3 三维激光扫描法
三维激光扫描技术又被称为实景复制技术，作为20 世纪90 年代中期开始出现的一项高新技术，是测绘领域继GPS技术之后的又一次技术革命，通过高速激光扫描测量的方法，大面积、高分辨率地快速获取物体表面各个点的(x.y.z)坐标、反射率、(R.G.B)颜色等信息，由这些大量、密集的点信息可快速复建出1:1 的真彩色三维点云模型，为后续的内业处理、数据分析等工作提供准确依据。具有快速性，效益高、不接触性、穿透性、动态、主动性，高密度、高精度，数字化、自动化、实时性强等特点，很好的解决了目前空间信息技术发展实时性与准确性的颈瓶。它突破了传统的单点测量方法，具有高效率、高精度的独特优势。三维激光扫描技术能够提供扫描物体表面的三维点云数据，因此可以用于获取高精度高分辨率的数字地形模型，主要通过高速激光扫描测量的方法，大面积高分辨率地快速获取被测对象表面的三维坐标数据，大量的空间点位信息。是快速建立物体的三维影像模型的一种全新的技术手段。
3 测量方案的实施
惠山古镇的建筑特点是其建筑相互错落形成了独特的建筑群，同时建筑内部狭小布局复杂，外部结构繁复，特别是牌坊，门楼等，其布局参差不齐。在该情况下如果选择摄影测量法及三维激光扫描仪法将会需要频繁架设仪器，消耗大量时间，在不同测站间的衔接数据上，每一测站需要获得的有效数据并不多，成本高昂而效率低下。根据这些特点，本次测量方案主要利用常规全站仪测量利用传统方法来进行测量，部分辅助工作由激光三维扫描来完成。下面以古建之一的敦叙堂古建为例来说明：
3.1 危旧古建筑内部结构测量
敦叙堂的内部结构测量任务是主要测量出建筑的内外墙体，建筑门窗位置及建筑承重结构柱及结构梁，其主体承重结构柱及结构梁主要为大型块石基础结构及木制结构柱，并且为裸露状态，如下图：
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由于古建之间的间距狭小，内部分隔多，我们测量时利用Leica Tcr802型全站仪沿建筑四周密集布设控制点并进行导线联测，然后通过控制点进行测量，并分别对每一栋建筑内部结构进行测量，其成果如下。
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3.2 外立面的测量
我们利用全站仪进行建筑立面测量的方法有许多种，根据本人实际工作经验，针对复杂程度不同的建筑立面，主要有有三种方法进行测量与立面图绘制。
3.2.1 常规量距法
对于仅有门窗而无造型的简单建筑立面。可以使用全站仪直接测量门窗尺寸，离地距离，门窗边至墙边距离等基本数据，既可以现场进行绘制，如下图：
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3.2.2 CAD绘图法
对于造型复杂，具有多层次立体造型且建筑立面较小的建筑可以采用直接测量利用CAD进行绘图法。首先利用全站仪（免棱镜模式）直接对建筑立面上门窗及各种特征点进行测量并获得相应特征点的三维数据，然后将获得的特征点三维数据利用CAD软件，来绘制建筑立面图，如下图，左侧为测量的特征点，右图为测量成果。
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3.2.3 立面坐标系法
主要针对造型复杂，具有多层次立体造型且建筑立面较大的建筑采用直接建立建筑立面坐标系进行测量用。首先选取建筑同一面上最外侧同一线上的两点，然后利用该两点通过全站仪直接对建筑立面进行测量，最后利用 测量所得的特征点直接绘制建筑立面图如下。
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总 结：
随着现代化城市化进程的加快，经济的深化发展，对历史文化传承的需求与日俱增，挖掘人文历史，弘扬古建文化建设，越来越多受到重视，而人文历史的承载物的古建，更是不可或缺的最好体现。古对建的修复，都离不开对现有建筑的结构及各方面的测量，针对不同的建筑采用不同的测量方法，有效利用各种测量方法，也是经济及时间成本的有效体现，在新的测量方法下，传统的测量方式也能产生巨大经济效益和良好的社会效应。
参考文献：
[1]张正禄. 李广云. 潘国荣. 靳奉祥. 张献州. 刘庆元. 岳建平. 郑文华。工程测量学[M].武汉大学出版社.2005.
[2] 谢宏全. 侯坤。地面三维激光扫描技术与工程应用[M].武汉大学出版社.2013.