基于古建筑保护修缮需求的三维激光扫描数据应用研究
发布时间：2023-01-25 18:31
随着社会的发展和人民意识形态的不断提升,中国古建筑作为中华文化艺术的瑰宝,古建筑保护修缮工作受到社会越来越多的重视。在当今社会各领域数字化、信息化的整体迅速发展的时代,古建筑数字化保护已经逐步走入大众的视野,古建筑保护修缮所运用的技术也随之不断更新。古建筑保护正向着以数字化的预防性保护方向发展,测绘作为在古建筑遗产保护方面的基础性工作意义也更加重大。与古建筑传统法式测绘获取数据的技术相比,三维激光扫描技术具有非接触、速度快、精度高、采集信息完整等各种优点,满足了古建筑数字化保护的需求。但是在古建筑保护项目中,目前对于三维激光扫描得到的扫描数据,大多用来进行三维建模或者进行二维图纸的输出,大量财力物力得来的数据没有充分发挥作用。因此,本文将从古建筑保护修缮的需求出发,对三维激光扫描点云数据的应用进行研究。本研究首先对国内外目前在古建筑领域的三维激光扫描技术的研究及应用进行分析,梳理现阶段古建筑领域三维激光扫描技术应用的研究成果、研究趋势,发现对于三维扫描的点云数据应用还处于不断探索中。并为了获得符合古建筑保护修缮需求的点云数据,结合实际工程经验,对三维激光扫描技术的技术要点进行解析,为本...
【文章页数】：144 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 古建筑与数字化技术
1.1.2 三维激光扫描技术
1.1.3 三维激光扫描技术与古建筑保护修缮
1.2 三维扫描技术在国内外古建筑领域的应用及研究现状
1.2.1 国外应用及研究现状
1.2.2 国内应用及研究现状
1.2.3 国内外应用及研究现状小结
1.3 古建筑保护修缮的需求分析
1.3.1 古建筑几何空间数据采集需求
1.3.2 古建筑病害残损检测需求
1.3.3 古建筑安全性评定需求
1.3.4 古建筑及构件修缮与复原设计需求
1.4 研究意义
1.5 研究方法及框架
1.5.1 研究方法
1.5.2 研究框架
1.6 本章小结
第2章 三维激光扫描技术要点解析
2.1 三维激光扫描外业操作解析
2.1.1 现场勘探要点
2.1.2 仪器设备选用研究
2.1.3 辅助扫描设备研究
2.1.4 建筑室外扫描布站研究
2.1.5 建筑室内扫描布站研究
2.2 三维激光扫描内业操作解析
2.2.1 点云数据去噪及滤波
2.2.2 点云数据拼接研究
2.3 本章小结
第3章 三维扫描点云数据在古建筑领域的常见应用
3.1 基于点云数据的三维模型构建研究
3.1.1 多边形建模方式
3.1.2 截面曲面建模方式
3.1.3 BIM参数化建模方式
3.2 基于点云数据的二维图纸表达研究
3.2.1 点云正摄图纸转化为二维图纸方式
3.2.2 BIM模型输出二维图纸方式
3.3 基于点云数据的病害残损信息分析研究
3.3.1 墙体变形及残损分析研究
3.3.2 地面平整度分析研究
3.4 基于点云数据的修复设计分析研究
3.4.1 古建筑BIM参数化辅助设计
3.4.2 基于三维扫描数据的虚拟修复
3.5 本章小结
第4章 基于古建筑保护修缮需求的三维扫描数据应用的深化
4.1 图纸表达方面的研究
4.1.1 正摄图纸与二维线图结合设计
4.1.2 正摄图纸标注残损信息设计
4.2 古建筑病害残损检测分析方面的研究
4.2.1 古建筑病害残损检测分析的必要性
4.2.2 古建筑病害残损检测分析技术路线研究
4.2.3 实际工程中的技术要点
4.3 古建筑结构安全评价方面的研究
4.3.1 平面正交分析
4.3.2 柱子变形分析
4.3.3 梁架及墙体变形分析
4.3.4 综合判定建筑形变
4.4 辅助建筑修缮与复原设计研究
4.4.1 辅助修正古建筑修缮尺寸设计
4.4.2 点云正摄图复核古建筑修缮尺寸
4.4.3 点云数据辅助修复工程
4.4.4 基于BIM的古建筑虚拟拼装复原
4.5 本章小结
第5章 基于古建筑保护需求的点云数据应用工程实践与研究
5.1 图纸表达方面的应用实践研究
5.1.1 正摄图纸与二维线图结合
5.1.2 正摄图纸表达残损记录
5.2 古建筑病害残损检测分析方面的应用实践研究
5.2.1 仪器选用
5.2.2 控制点布设
5.2.3 数据成果
5.2.4 结论分析
5.3 古建筑结构安全评价方面的应用实践研究
5.3.1 结构安全数据分析
5.3.2 结构安全评价鉴定
5.4 辅助建筑修缮与复原设计方面的应用实践研究
5.4.1 修正古建筑修复设计尺寸
5.4.2 古建筑BIM参数化研究
5.5 本章小结
结论与展望
参考文献
图片索引
表格索引
附录A.古建筑各类病害等级判定
附录B.古建筑构件安全性等级判定
攻读硕士学位期间所发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈古建筑保护中的数字化技术[J]. 狄海宁. 文物鉴定与鉴赏. 2018(03)
[2]三维激光扫描技术在古建筑修复中的应用[J]. 王汉辰. 人文天下. 2017(20)
[3]BIM技术在欧洲古建修复工程中的应用[J]. 安津冬,朱蓉蓉,袁文岑. 建筑机械化. 2016(12)
[4]BIM在古建筑信息模型中的应用探究[J]. 王津红,丁晓博,邹越. 低温建筑技术. 2016(09)
[5]BIM技术在古建筑保护中的应用现状[J]. 江东凯,周占学. 河北建筑工程学院学报. 2016(01)
[6]三维激光扫描技术在变形监测中的应用[J]. 朱磊,王健,毕京学. 北京测绘. 2014(05)
[7]晋城青莲上寺释迦殿大木尺度设计研究[J]. 刘畅,汪治,包媛迪. 建筑史. 2014(01)
[8]三维激光扫描在矿区地面沉陷变形监测中的应用[J]. 李强,邓辉,周毅. 中国地质灾害与防治学报. 2014(01)
[9]明清古建筑构件参数化信息模型实现技术研究[J]. 王茹,孙卫新,张祥. 西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2013(04)
[10]基于BIM的明清古建筑建模系统实现方法[J]. 王茹,孙卫新,张祥. 东华大学学报(自然科学版). 2013(04)
博士论文
[1]古建筑木构件材质性能与残损检测关键技术研究[D]. 李鑫.北京工业大学 2015
硕士论文
[1]明清古建筑信息系统的研究设计与实现[D]. 严明.西安建筑科技大学 2016
[2]基于三维激光扫描技术的古建筑物变形监测研究与应用[D]. 胡文嘉.贵州师范大学 2015
[3]基于点云的古建筑信息模型（BIM）建立研究[D]. 刘昊.北京建筑大学 2014
[4]改善文物建筑保护区划工作的初步研究[D]. 徐映铠.华南理工大学 2012
[5]地面三维激光扫描技术在古建筑测绘中的应用研究[D]. 李宝瑞.长安大学 2012
[6]三维激光扫描技术在桥梁监测中的应用[D]. 王红霞.兰州理工大学 2012
[7]基于虚拟现实的古建筑建模技术的研究和应用[D]. 摄菲.厦门大学 2008
[8]三维激光扫描技术在古建筑测绘中的应用及相关问题研究[D]. 白成军.天津大学 2007
[9]Cyra三维激光扫描系统在精准林业中的应用研究[D]. 范海英.辽宁工程技术大学 2005
本文编号：3731665
【文章页数】：144 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 古建筑与数字化技术
1.1.2 三维激光扫描技术
1.1.3 三维激光扫描技术与古建筑保护修缮
1.2 三维扫描技术在国内外古建筑领域的应用及研究现状
1.2.1 国外应用及研究现状
1.2.2 国内应用及研究现状
1.2.3 国内外应用及研究现状小结
1.3 古建筑保护修缮的需求分析
1.3.1 古建筑几何空间数据采集需求
1.3.2 古建筑病害残损检测需求
1.3.3 古建筑安全性评定需求
1.3.4 古建筑及构件修缮与复原设计需求
1.4 研究意义
1.5 研究方法及框架
1.5.1 研究方法
1.5.2 研究框架
1.6 本章小结
第2章 三维激光扫描技术要点解析
2.1 三维激光扫描外业操作解析
2.1.1 现场勘探要点
2.1.2 仪器设备选用研究
2.1.3 辅助扫描设备研究
2.1.4 建筑室外扫描布站研究
2.1.5 建筑室内扫描布站研究
2.2 三维激光扫描内业操作解析
2.2.1 点云数据去噪及滤波
2.2.2 点云数据拼接研究
2.3 本章小结
第3章 三维扫描点云数据在古建筑领域的常见应用
3.1 基于点云数据的三维模型构建研究
3.1.1 多边形建模方式
3.1.2 截面曲面建模方式
3.1.3 BIM参数化建模方式
3.2 基于点云数据的二维图纸表达研究
3.2.1 点云正摄图纸转化为二维图纸方式
3.2.2 BIM模型输出二维图纸方式
3.3 基于点云数据的病害残损信息分析研究
3.3.1 墙体变形及残损分析研究
3.3.2 地面平整度分析研究
3.4 基于点云数据的修复设计分析研究
3.4.1 古建筑BIM参数化辅助设计
3.4.2 基于三维扫描数据的虚拟修复
3.5 本章小结
第4章 基于古建筑保护修缮需求的三维扫描数据应用的深化
4.1 图纸表达方面的研究
4.1.1 正摄图纸与二维线图结合设计
4.1.2 正摄图纸标注残损信息设计
4.2 古建筑病害残损检测分析方面的研究
4.2.1 古建筑病害残损检测分析的必要性
4.2.2 古建筑病害残损检测分析技术路线研究
4.2.3 实际工程中的技术要点
4.3 古建筑结构安全评价方面的研究
4.3.1 平面正交分析
4.3.2 柱子变形分析
4.3.3 梁架及墙体变形分析
4.3.4 综合判定建筑形变
4.4 辅助建筑修缮与复原设计研究
4.4.1 辅助修正古建筑修缮尺寸设计
4.4.2 点云正摄图复核古建筑修缮尺寸
4.4.3 点云数据辅助修复工程
4.4.4 基于BIM的古建筑虚拟拼装复原
4.5 本章小结
第5章 基于古建筑保护需求的点云数据应用工程实践与研究
5.1 图纸表达方面的应用实践研究
5.1.1 正摄图纸与二维线图结合
5.1.2 正摄图纸表达残损记录
5.2 古建筑病害残损检测分析方面的应用实践研究
5.2.1 仪器选用
5.2.2 控制点布设
5.2.3 数据成果
5.2.4 结论分析
5.3 古建筑结构安全评价方面的应用实践研究
5.3.1 结构安全数据分析
5.3.2 结构安全评价鉴定
5.4 辅助建筑修缮与复原设计方面的应用实践研究
5.4.1 修正古建筑修复设计尺寸
5.4.2 古建筑BIM参数化研究
5.5 本章小结
结论与展望
参考文献
图片索引
表格索引
附录A.古建筑各类病害等级判定
附录B.古建筑构件安全性等级判定
攻读硕士学位期间所发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈古建筑保护中的数字化技术[J]. 狄海宁. 文物鉴定与鉴赏. 2018(03)
[2]三维激光扫描技术在古建筑修复中的应用[J]. 王汉辰. 人文天下. 2017(20)
[3]BIM技术在欧洲古建修复工程中的应用[J]. 安津冬,朱蓉蓉,袁文岑. 建筑机械化. 2016(12)
[4]BIM在古建筑信息模型中的应用探究[J]. 王津红,丁晓博,邹越. 低温建筑技术. 2016(09)
[5]BIM技术在古建筑保护中的应用现状[J]. 江东凯,周占学. 河北建筑工程学院学报. 2016(01)
[6]三维激光扫描技术在变形监测中的应用[J]. 朱磊,王健,毕京学. 北京测绘. 2014(05)
[7]晋城青莲上寺释迦殿大木尺度设计研究[J]. 刘畅,汪治,包媛迪. 建筑史. 2014(01)
[8]三维激光扫描在矿区地面沉陷变形监测中的应用[J]. 李强,邓辉,周毅. 中国地质灾害与防治学报. 2014(01)
[9]明清古建筑构件参数化信息模型实现技术研究[J]. 王茹,孙卫新,张祥. 西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2013(04)
[10]基于BIM的明清古建筑建模系统实现方法[J]. 王茹,孙卫新,张祥. 东华大学学报(自然科学版). 2013(04)
博士论文
[1]古建筑木构件材质性能与残损检测关键技术研究[D]. 李鑫.北京工业大学 2015
硕士论文
[1]明清古建筑信息系统的研究设计与实现[D]. 严明.西安建筑科技大学 2016
[2]基于三维激光扫描技术的古建筑物变形监测研究与应用[D]. 胡文嘉.贵州师范大学 2015
[3]基于点云的古建筑信息模型（BIM）建立研究[D]. 刘昊.北京建筑大学 2014
[4]改善文物建筑保护区划工作的初步研究[D]. 徐映铠.华南理工大学 2012
[5]地面三维激光扫描技术在古建筑测绘中的应用研究[D]. 李宝瑞.长安大学 2012
[6]三维激光扫描技术在桥梁监测中的应用[D]. 王红霞.兰州理工大学 2012
[7]基于虚拟现实的古建筑建模技术的研究和应用[D]. 摄菲.厦门大学 2008
[8]三维激光扫描技术在古建筑测绘中的应用及相关问题研究[D]. 白成军.天津大学 2007
[9]Cyra三维激光扫描系统在精准林业中的应用研究[D]. 范海英.辽宁工程技术大学 2005
本文编号：3731665
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/chengjian/3731665.html
