DB43∕T 2638-2023 文物建筑属性数据采集技术规范(湖南省).pdf
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1、 ICS 35.020 CCS L07 43 湖南省地方标准 DB 43/T 26382023 文物建筑属性数据采集技术规范 Technical Specification for acquisition of architectural attribute data of cultural relics 2023-06-08 发布 2023-09-08 实施 湖南省市场监督管理局 发 布 DB 43/T 26382023 I 目次 前言.II 引言.III 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 总则.2 5 几何数据采集.3 6 非几何数据采集.6 附录 A(规范性)
2、各级采集作业具体对象.12 附录 B(规范性)图像信息采集技术要求及数据处理要求.16 附录 C(规范性)文物建筑数字化成果格式和命名.17 附录 D(资料性)第一级非几何数据登记表.19 附录 E(资料性)第二级非几何数据登记表.24 附录 F(资料性)第三级非几何数据登记表.26 附录 G(资料性)第四级非几何数据登记表.27 附录 H(资料性)第五级非几何数据登记表.30 DB 43/T 26382023 II 前言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件由湖南省文物局提出并归口。本文件起草单位:湖南省文物考古研究院(湖南
3、省文物保护利用中心)、湖南大学。本文件主要起草人:徐峰、姜猛、柳肃、张晶、李雨薇、张平、陈翚、王晓婧、贵文浩、彭凡、邹业欣、周晋、肖坚、蔡勇。DB 43/T 26382023 III 引言 文物建筑属性数据的采集记录是管理、保护、研究文物建筑的第一阶段工作。随着BIM与GIS等数字技术的普及,以及对数据共享和文物建筑全生命周期管理需求的日趋增长,有必要构建一种基于不同属性数据(定量和定性)颗粒度的通用采集方法。目前文物建筑数字化采集工作往往是由不同的利益相关者出于各自的目的而单独进行,存在数据不完整、数据之间难以共享互通、重复劳动等问题。本文件旨在规范采集流程与内容,采取信息分类与构件分级的策
4、略,根据采集对象的实际情况与具体需求确定采集作业等级,分级采集获取信息,合理整合了文物档案管理、文物保护工程、文物长期监测等相关工作数据,为文物数字化建设夯实基础。DB 43/T 26382023 1 文物建筑属性数据采集技术规范 1 范围 本文件规定了文物建筑几何数据采集与非几何数据采集的技术要求。本文件适用于文物建筑属性数据的采集、存档与成果制作,历史建筑可参考执行。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 30237
5、古代壁画病害与图示 GB/T 30688 馆藏砖石文物病害与图示 GB/T 39056 古建筑砖石结构维修与加固技术规范 GB/T 50165 古建筑木结构维护与加固技术标准 CH/T 1004 测绘技术设计规定 CH/Z 3017 地面三维激光扫描作业技术规程 CH/T 3026 实景三维数据倾斜摄影摄影测量技术规程 CH/T 9024 三维地理信息模型数据产品质量检查与验收 LY/T 3141 古建筑木构件安全性鉴定技术规范 WW/T 0006 古代壁画现状调查规范 WW/T 0048 近现代历史建筑结构安全性评估导则 WW/T 0063 石质文物保护工程勘察规范 3 术语和定义 下列术语
6、和定义适用于本文件。文物建筑 heritage building 不可移动文物中的古建筑及近现代建筑。来源:WW/T 0084-2017,2.1,有修改 属性数据 attribute data 用于描述文物建筑及相关活动特征的信息总和。来源:GB/T 51269-2017,2.0.11,有修改 几何数据 geometric data 文物建筑内部和外部空间的几何表示。来源:DBJ 43/T 011-2020,2.0.5,有修改 DB 43/T 26382023 2 非几何数据 non-geometrical data 除几何信息之外的所有信息的集合,可包括基础信息、材料信息、残损信息和性能信息
7、。来源:DBJ 43/T 011-2020,2.0.6,有修改 基础信息 basic information 采集对象的时间、位置、功能、类型、形制、结构、工艺、装饰、历史沿革等属性数据。来源:DBJ/T 15-194-2020,2.1.3,有修改 材料信息 material information 采集对象的材料类型、性能、成分、品种等相关信息。残损信息 pathology information 采集对象的残损类型、程度及原因等相关信息。性能信息 performance information 在气候地理等外环境条件下,为了达到合适的声光热内环境和其他的功能需求,所配备的设备设施,以及所产
8、生的能源和资源消耗信息,包括各类系统(电气系统、管道系统、暖通空调系统、安防系统、网络系统等)、能源性能、热性能、室内空气质量、用户行为、可达性等。点云数据 point cloud data 以离散、规则或不规则方式分布在三维空间中点的集合构成的模型。来源:CH/Z 3017-2015,3.1.2,有修改 三维网格模型 three dimensional mesh model 利用点云、实景影像等数据源制作的可量测的、具备实景纹理信息的地物不规则三角网结构模型。来源:CH/T 3026,3.2,有修改 4 总则 属性数据的采集 本文件不规定具体采集技术,涉及到相关采集技术的具体细节要求,须参照
9、该技术对应的国家标准或行业标准。属性数据的分类 文物建筑的属性数据分为几何数据与非几何数据两类。属性数据的分级 根据采集对象与需求目标的不同,按照建筑构成的特点,将文物建筑属性数据采集作业等级分为五级。采集内容由粗到细逐级增加,由采集作业委托方和承担方根据文物建筑的特点与文物保护需求,确定采集等级,按相应要求获取属性数据。采集对象 DB 43/T 26382023 3 第一级至第五级的采集对象为:第一级采集对象为文物建筑与环境;第二级采集对象为单体建筑;第三级采集对象为建筑部位;第四级采集对象为构成建筑部位的各个构件;第五级采集对象为组成建筑构件的细部组件;各级采集对象的具体内容与包含关系见附
10、录A。采集内容 文物建筑的属性数据采集的具体内容见表1。表1 文物建筑属性数据采集内容表 级别 对象 几何数据采集内容 非几何数据采集内容 第一级 文物建筑与环境 保护区划内的各场地要素的室外三维信息 基础信息和性能信息 第二级 文物建筑单体 室外和室内三维信息 基础信息和性能信息 第三级 文物建筑的基础、台基、屋身、屋顶等主要部位 三维信息 基础信息、性能信息和材料信息 第四级 文物建筑各构件 三维信息 基础信息、性能信息、材料信息和残损信息 第五级 文物建筑各细部组件 三维信息 基础信息、性能信息、材料信息和残损信息 基本原则 属性数据采集应符合下列基本原则:应遵循文物保护相关法律法规、规
11、章制度,不得损害、破坏文物建筑本体及其周边环境;属性数据采集应真实、准确、完整,遵循文物保护的基本原则 遵循“从整体到局部”、“从外部到内部”、“从低颗粒度到高颗粒度”的原则;遵循“成果可追溯、可评估”的原则;采集精度应满足实际项目的需要,兼顾经济性与采集效率。5 几何数据采集 前期准备 5.1.1 现场作业前应对文物建筑基本信息进行解读、分析,明确采集的目标、范围、要点。5.1.2 现场作业前宜进行现场踏勘,可包含以下踏勘内容:a)实地了解对象的地理位置、建筑现状、周边环境;b)沟通协调入户情况;c)核对已有资料的真实性和实用性。5.1.3 现场作业前应按照 CH/T 1004 的规定编写技
12、术设计书,内容宜包括以下方面:a)项目概述、地理概况;b)已有的测绘资料情况、引用文件及作业依据;DB 43/T 26382023 4 c)技术难点与解决方案;d)主要技术指标和规格;e)软硬件配置要求、作业人员配置;f)作业流程和进度安排;g)文物保护措施、安全保障措施、质量控制措施;h)提交和归档成果及其资料内容要求。5.1.4 几何数据采集的仪器配置要求宜符合表 2 规定。表2 文物建筑几何数据采集仪器配置表 设备类型 适用精度等级 适用扫描范围 设备常用精度范围 主要仪器设备 地面三维激光扫描设备 第一级、第二级、第三级、第四级 文物建筑与环境、单体建筑、建筑部位(含部分尺寸较大的建筑
13、构件)1mm-6mm 地面三维激光扫描仪等 移动三维激光扫描设备 第一级、第二级 文物建筑与环境、单体建筑等 10mm-50mm 车载雷达、机载雷达、即时定位与绘图(Slam)设备等 近距离三维扫描设备 第四级、第五级 建筑构件、细部节点、雕刻、纹样、油饰、彩画、壁画等 1mm 手持式扫描仪、便携式扫描测量臂、光栅式扫描仪等 近景摄影设备 第一级、第二级、第三级、第四级、第五级 文物建筑与环境、单体建筑、建筑部位、建筑构件、细部节点、雕刻、纹样、油饰、彩画、壁画等-无人机倾斜摄影设备、摄像机、照相机等 采集要求 5.2.1 采用表 2 中的设备或对应技术进行几何数据采集时,采集过程和数据处理过
14、程应符合相关设备或技术对应的现行国家标准或行业标准。5.2.2 几何数据采集过程中,涉及到图像采集等辅助记录的过程,其图像采集要求应符合附录 B 的规定。5.2.3 几何数据采集过程中,需要对文物建筑的采集精度进行合理控制,具体精度要求参考 5.4。5.2.4 在采集条件允许的情况下,应尽量保证采集内容的完整准确,采集确实有困难时,应做好记录和备注,以便在后续条件允许时及时补充完善。各级具体要求 5.3.1 第一级 第一级几何数据采集,要求保护区划范围内建筑群的通尺寸误差应100mm,纹理色彩(遮挡、变形、接缝、眩光、色温、色差、阴影)须适当处理。5.3.2 第二级 第二级几何数据采集,要求单
15、体建筑的通尺寸误差应50mm,纹理色彩(遮挡、变形、接缝、眩光、色温、色差、阴影)须适当处理。DB 43/T 26382023 5 注:通尺寸指建筑的通面阔、通进深、通高等尺寸数据。5.3.3 第三级 第三级几何数据采集,要求建筑各部位的尺寸误差应20mm,纹理色彩(遮挡、变形、接缝、眩光、色温、色差、阴影)须适当处理,具体采集对象的内容详见附录A。5.3.4 第四级 第四级几何数据采集,要求建筑构件的尺寸误差应5mm,纹理色彩(遮挡、变形、接缝、眩光、色温、色差、阴影)须统一处理。当采集条件困难时,采集指标可酌情放宽,但不应超过标准要求精度的2倍,具体采集对象的内容详见附录A。5.3.5 第
16、五级 第五级几何数据采集,要求建筑细部的尺寸误差应2mm,纹理色彩(遮挡、变形、接缝、眩光、色温、色差、阴影)须统一处理。当采集条件困难时,采集指标可酌情放宽,但不应超过标准要求精度的2倍,具体采集对象的内容详见附录A。成果要求 5.4.1 文物建筑三维几何数据采集的成果包括:三维点云模型、三维网格模型等。应删减或处理模型中的人、车、非重要植被等场地要素及其它冗余信息,以突出采集主体内容,同时对数据进行轻量化处理。模型中有漏洞、破面、变形等情况,也应进行人工修复。5.4.2 三维几何数据成果空间基准应采用 2000 国家大地坐标系和 1985 国家高程基准。采用地方坐标系和地方高程基准的现有成
17、果,应与 2000 国家大地坐标系和 1985 国家高程基准建立联系。5.4.3 三维几何数据成果时间基准应采用公元纪年和北京时间。5.4.4 点云数据成果格式应采用通用的 TXT、E57、PLY、PTS、LAS、XYZ 等常用格式以及可支持 AutoCAD使用的 RCS、RCP 等格式。5.4.5 网格模型数据成果格式应采用通用的 OBJ、OSGB、PLY、3DS、MAX 等常用格式。5.4.6 三维点云模型、三维网格模型等几何数据采集成果应符合 5.4 对应等级的精度要求。5.4.7 成果制作完毕后,应根据实际需求及模型复杂程度,对模型精度进行合理充分的检查。5.4.8 使用三维激光扫描技
18、术得到的文物建筑整体点云模型成果应保留单站数据。5.4.9 使用摄影测量技术得到的文物建筑点云模型或网格模型应保留摄影底片数据。5.4.10 利用点云构建不规则三维网格模型,应采用孔填充、边修补、简化和细化、光滑处理等技术手段优化三维网格模型。5.4.11 文物建筑三维几何数据成果交付内容及格式应符合表 3 的规定。表3 文物建筑三维几何数据成果交付内容及格式 成果 格式要求 内容概要 技术设计书 WPS、DOCX、PDF等 详见5.2.3,并参考附录B合理命名。几何数据模型 点云模型 TXT、E57、PLY、PTS、LAS、XYZ、RCS、RCP等 根据技术设计书及项目委托方需求,选择提供点
19、云模型或网格模型(或二者都提供),并参考附录B合理命名。网格模型 OBJ、OSGB、PLY、3DS、MAX等 几何数据源文件 单站点云 根据扫描设备来定,与对应的整体点云模型放在同一级目录下,并参考附录B合理命名。DB 43/T 26382023 6 成果 格式要求 内容概要 摄影底片 JPG、PNG、TIFF等 与对应的整体点云模型或网格模型放在同一级目录下,并参考附录B合理命名。影像信息 照片 JPG、PNG、TIFF等 与辅助记录的对象在同一级目录下,并参考附录B合理命名。视频 MP4、AVI、WMV等 与辅助记录的对象在同一级目录下,并参考附录B合理命名。附件 WPS、DOCX、PDF
20、等 包含现场记录、点云模型处理报告、点云模型精度检验报告、网格模型处理报告、网格模型精度检验报告等。6 非几何数据采集 前期准备 6.1.1 现场作业前应收集、分析采集对象的相关资料,并现场初步踏勘,核对已有资料的真实性。相关资料包含下列内容:a)图像、录音和录像等资料;b)卫星影像图或地形图等能反映建筑位置信息的资料;c)历史地图、历史文献、设计图档、已有测绘图等资料;d)其他资料。6.1.2 应根据采集要求,结合已有资料、实地踏勘情况及相关的规范要求,编制采集方案,编写可参考 CH/T 1004,内容宜包括以下方面:a)项目概述、文物建筑及周边环境现状;b)已有的档案资料情况、引用文件及作
21、业依据;c)技术难点与解决方案;d)各级文物建筑信息登记表;e)采集等级、采集对象、采集深度、采集范围;f)主要技术指标与规格、软硬件配置要求、作业人员配置;g)作业流程和进度安排;h)文物保护措施、安全保障措施、质量控制措施;i)成果归档要求。6.1.3 检校相关仪器及附属设备,确保仪器在检校合格有效期内,仪器各部分及附件齐全,外观良好,存储卡、电池容量充足,保证拍摄仪器曝光、对焦正常。采集要求 6.2.1 非几何数据采集时,采集和数据处理过程应符合相关设备或技术对应的现行国家标准或行业标准。6.2.2 非几何数据采集过程中,涉及到历史资料与图像采集记录的过程,采集要求宜参考附录 D-H 的
22、规定。6.2.3 暂时无法获取某种非几何数据或对该数据无要求时,可不采集,但应标记为缺失或未采集,并在相应的数据登记表中标记出无对应数据项。各级具体要求 DB 43/T 26382023 7 6.3.1 第一级 第一级采集作业应获取文物建筑与环境的基础信息和性能信息。6.3.1.1 第一级采集作业应获取的基础信息主要为不可移动文物记录档案1)要求的有关信息,归纳总结为以下几个方面:a)日常管理相关的信息,包括公布信息、统计年代、使用情况、管理机构、保存现状、保护区划、保护标志、保护机构现状、保护规划、地理位置、自然与人文环境、历史沿革、相关研究情况、安全保卫工作情况等;b)文物保护利用相关的信
23、息,包括基本情况、价值评估、调查、发掘、保护工程、文物展示情况、保护范围、建设控制地带及建设项目控制情况;c)附属文物、历史环境要素、重要文物藏品、古树名木的相关信息;d)历史档案资料,包括设计图纸、测绘图纸和历史照片等;e)未列入上述类别的其他信息。6.3.1.2 第一级采集作业应获取的性能信息为:a)场地的环境基础信息,包括地质、水文、气象(气候区划、温湿度、降水、天气现象、主导风向级频率)等资料;b)场地的水、电、气等基础设施的信息;c)环境监测信息及设备的具体位置,如温湿度、PM2.5、一氧化碳、挥发性有机化合物(VOC)、PH 值、光照强度、紫外线、风向、风速、土壤水分等;d)周边交
24、通情况,车流及人流量大小。6.3.2 第二级 第二级采集作业应获取单体建筑的基础信息和性能信息。6.3.2.1 第二级采集作业应获取的基础信息为:a)时间,单体建筑始建时间、现存建筑建造时间;b)位置,单体建筑在建筑群中的位置;c)建筑功能,包括建筑的历史功能和现状功能;d)建筑形制,包括建筑面积、占地面积、建筑层数、开间与进深数、高度、屋架形式、屋顶形式、结构形式、风格式样等;e)使用人或产权人信息;f)保存状况,包括单体建筑保存是否完整,结构和围护构件是否完好;g)历史信息,包括单体建筑历史沿革,与建筑相关的历史人物或发生的重大历史事件;h)历次维修情况,包括维修时间和维修内容;i)重要文
25、物藏品;j)未列入上述类别的其他信息。注:文物保护单位为单体建筑时,无需采集与第一级相重复的信息。6.3.2.2 第二级采集作业应获取的性能信息要求同 6.4.1.2。6.3.3 第三级 第三级采集作业应获取建筑部位的基础信息、性能信息和材料信息。6.3.3.1 第三级采集作业应获取的基础信息为:a)时间,现存各部位的建造时间;b)位置,各部位在建筑中的位置;c)类型,建筑各部位的形式;DB 43/T 26382023 8 d)工艺,建筑各部位的整体建造工艺;e)装饰信息,建筑各部位的主要装饰做法;f)保存状况,建筑各部位保存是否完整,有无损毁情况;g)历史信息,建筑各部位作为载体所见证的重大
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