DB43_T 2638-2023文物建筑属性数据采集技术规范.docx
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1、ICS 35.02043CCS L07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 relics2023 - 06 - 08 发布2023 - 09 - 08 实施湖南省市场监督管理局发 布目次前言II引言III1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义14 总则25 几何数据采集36 非几何数据采集6附录A(规范性) 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
2、附录C(规范性) 文物建筑数字化成果格式和命名17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附录D(资料性) 第一级非几何数据登记表19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。引言文物建筑
3、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。文物建筑属性数据采集技术规范1 范
4、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/T30237古代壁画病害与图示GB/T30688馆藏砖石文物病害与图示GB/T39056古建筑砖石结构维修与加固技术规范GB/T50165古建筑木结构维护与加固技术标准CH/T1004测绘技术设计规定CH/Z3017地面三维激光扫描作业技术规程CH/T3
5、026实景三维数据倾斜摄影摄影测量技术规程CH/T9024三维地理信息模型数据产品质量检查与验收LY/T3141古建筑木构件安全性鉴定技术规范WW/T0006古代壁画现状调查规范WW/T0048近现代历史建筑结构安全性评估导则WW/T0063石质文物保护工程勘察规范3 术语和定义下列术语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 geometr
6、ic 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。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 pathol
7、ogy 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
8、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
9、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
10、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;
11、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;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
12、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
13、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定。5.2.35.2.4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。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
14、.2 第二级第二级几何数据采集,要求单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。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 第五级第五级几何数据采集,要求建筑细部的尺寸误差应2mm
15、,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果,应与 2000 国家大地坐标系和 1985 国家高程
16、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
17、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,选择提供点云模型或网格模型(或二者都提供),并参考附网格模型OBJ、OSGB、PLY、3
18、DS、MAX等几何数据源文件单站点云录B合理命名。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。影像信息摄影底片JPG、PNG、TIFF等照片JPG、PNG、TIFF等视频MP4、AVI、WMV等附件WPS、DOCX、PDF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。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。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。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
19、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
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