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[摘 要]本文从测绘科学、信息科学与自然科学等学科进行综合集成对历史文化名村的三维字化保护与利用展示研究，是一个新兴的多学科交叉研究领域，是保护、利用和传承历史文化名村及传统民居文化展现的现代化高科技手段，对弘扬中华文化，提升科技在历史文化保护中的作用，奠定历史文化名村三维数字化生存的基础理论与方法具有十分重要的作用。利用无人机航摄、Pix4UAV三维软件、互联网信息平台等测绘展示手段对历史文化名村及传统民居文化建立三维数字化信息系统，将数字化保护与利用研究有机结合，并采用高真实感仿真和高效信息查询技术逼真表现历史文化名村现状、保护利用和查询传统民居文化信息。
[关键词]文化名村 三维数字 保护利用 信息查询
中图分类号：G127 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）12-0114-01
一、历史文化名村的价值与现状
1.历史文化名村的价值珍贵
历史文化名村是指那些“建筑遗产、文物古迹和传统文化比较集中，能较完整地反映某一历史时期的传统风貌、地方特色和民族风情，具有较高的历史、文化、艺术和科学价值的村（镇）。它凝固了特定的历史片段，这些历史片段经历了朝代更迭与战乱，和文化转型的洗礼，并保存到现在更显弥足珍贵。
历史文化名村是一个有机的整体，不但包括村落的历史建筑和环境景观，也包括以村落为载体的人的活动，即传统风俗，风土人情，乡土特色，民间传说等。前者以传统民居为主体的建筑是村落物质文化的载体，后者作为非物质文化遗产，则是前者的灵魂。
2.历史文化名村的现状分析
由于地域分布的差异，传统村落各具特色，历史文化名村具有不可代替性的历史文化资源。广西作为多民族地区有悠久的历史和浓郁的民族风情造就了一批反映地方传统风貌、民族特色和历史文化的古村镇，目前列入广西传统村落的有208个、中国传统村落89个。例如宾阳县露圩镇是“蓝衣壮”聚居的地方。当地蓝衣壮族人民多居住在山上，以蓝为美，孕育了多姿多彩的“蓝衣壮”文化。每年的农历四月初八，当地人会为牛过生日，并将这一天定为开圩日，俗称“圩逢”；昭平县黄姚古镇在充分保护古民居、古建筑的同时，着力发展文化产业，通过建设演艺场所、演艺队伍和扶持传統手工艺、开展互动体验等方式，促进文化产业的快速发展，为古镇旅游增添了新的活力；程阳八寨是南侗群体的缩影，这里的民居全是木头搭建的吊脚楼，或背山而建，或临水而居。
二、历史文化名村保护利用与三维信息化服务
1.1 历史文化名村的保护利用
目前，以我区的经济实力，并不能将众多的古村落作为“文物”原封不动的保护下来。即使已经成为文物保护单位的古村落，在保护上也缺乏政府财政的支持，其自身经济条件差更不具备保护的实力。因此，古村保护需要与地区村镇发展及古村自身产业，旅游业发展相结合，为村落的经济带来发展，从而给遗产保护提供保护资金。形成在保护中加以利用，在利用中促进保护的协调关系，从而实现共赢的发展。
历史文化名村的保护模式体现在开发中各利益主体相互之间责任和权利关系，也产生了历史文化名村在管理体制和利用形式上的本质区别。因此对古村落的开发利用进行探讨是必行之路。
1.2 历史文化名村的三维信息化服务
（1）技术路线
历史文化名村三维系统是利用无人机航测地形数据为基础数据、基于Pix4UAV等关键技术、深入开发和应用空间信息资源的系统，该系统服务于名村规划、建设和管理，是可持续发展的信息基础设施和信息系统。系统集成多种核心技术，具备仿真的虚拟环境，可以实现多方式、运动中感受各村空间，进行名村规划数据管理及查询、三维空间信息交流和公众参与及方案展示。
1.无人机技术
无人机技术是利用先进的无人驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、遥测遥控技术、GPS差分定位技术和遥感应用技术，具有自动化、智能化、专用化并快速获取国土、资源、环境等空间遥感信息，完成遥感数据处理、建模和应用分析的应用技术。
2.Pix4UAV技术
Pix4UAV是目前市场上集全自动、快速、专业精度为一体的无人机数据和航空影像处理软件。无需专业知识，无需人干预，即可将数千张影像快速制成专业的、精度的二维地图和三维模型。
Pix4UAV把原始航空影像变为任何专业的GIS和RS软件都可以读取的DOM和DEM数据。通过提供ERDAS、SocetSet和Inpho可读的输出文件，能够与摄影测量软件进行无缝集成。可以精确测量体积、坡度和距离、也可以生成等高线和自动生成带有纹理信息的三维模型。
3.三维信息平台技术
三维信息平台是利用无人机摄影数据为基础数据、基于Pix4UAV等关键技术、深入开发和应用空间信息资源的系统，该系统服务于保护、规划、建设和管理，是可持续发展的信息基础设施和信息系统。系统集成多种核心技术，具备仿真的虚拟环境，可以实现多方式、运动中感受空间，进行保护规划数据管理及查询、三维空间信息交流和公众参与及方案展示。
1.3 优越性、可行性分析
从客观条件上看，传统的规划方法价格昂贵.需要大量的人力物力，不便于现场进行快速建设空间数据采集。而此项技术成本低廉，采集效率也比较高。在方法技术方面，基于二维照片的三维重建，从数据的采集、整合都比较完整细致。而且在数据的处理过程中确保了数据的真实度和精确度，不必担心重建的空间失真。
无人机航测的优势主要体现在以下几个方而：首先，低廉的人力、物力、经济成本；其次，具备及时性和灵活性。可以快速、机动、灵活地对目标区域进行观测；第三，高效的麻急反廊。可以在恶劣的天气条件下和灾难环境中完成任务。
3.三维信息平台对历史文化名村保护规划的影响
三维信息技术的发展，新的信息获取、处理、分析和利用手段，将在规划中得到日益广泛的应用，在更新规划的技术手段、提高工作效率、改变工作模式等方面亦发威重要作用。这些信息技术对历史文化名村规划管理的影响主要表现在提高管理部门内部的管理水平、质量和效率；更为重要的是这些信息技术改变了历史文化名村保护规划内部信息流程、规划部门和社会的信息交流与反馈机制，进而对历史文化名村保护规划的管理体制产生了深远的影响。具体体现如下：
规划方案的可视性：提供三维场景进行多角度、多方位观察方案，解决了传统规划审批以平面规划图为主。
规划方案比选：提供多个方案比较的功能，用户可以从不同角度、不同方位来观察各个规划设计方案，比较不同方案对城市景观，对周围建筑的影响，以直观的方式评估各个方案的优缺点。
日照分析：提供任意时刻太阳光对建筑环境的照射情况的分析，可以指定不同的时间、不同的时刻，系统通过计算指定时刻太阳的高度角，计算太阳入射角，显示建筑环境的阴影。
数据测量：用户可以测量两点的垂直距离、水平距离、直线距离，可以测量多点的距离总长，以及测量任意形状的面积。
控高分析：检测是否有超过控高要求的建筑物，通过动态地，形象地表示控制高度，实现交互设计。
结语
本文从基于照片的三维重建技术理论依据入手，通过对广西历史文化名村的实验分析。可以看出利用无人机技术照片的图像来实现三维重建具有很大的可操作性，它基本上实现了文化名村的三维重建，但在部分细节上还存在相关的不足，以后会进一步计论、完善三维信息平台，作为广西区的代表性历史文化名建筑物，其在建筑风格、传统风俗、风土人情、乡土特色、民间传说等方面特点，要用三维信息平台提供三维可视化环境中的信息查询、统计和分析，为各级领导提供决策支持。
[关键词]文化名村 三维数字 保护利用 信息查询
中图分类号：G127 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）12-0114-01
一、历史文化名村的价值与现状
1.历史文化名村的价值珍贵
历史文化名村是指那些“建筑遗产、文物古迹和传统文化比较集中，能较完整地反映某一历史时期的传统风貌、地方特色和民族风情，具有较高的历史、文化、艺术和科学价值的村（镇）。它凝固了特定的历史片段，这些历史片段经历了朝代更迭与战乱，和文化转型的洗礼，并保存到现在更显弥足珍贵。
历史文化名村是一个有机的整体，不但包括村落的历史建筑和环境景观，也包括以村落为载体的人的活动，即传统风俗，风土人情，乡土特色，民间传说等。前者以传统民居为主体的建筑是村落物质文化的载体，后者作为非物质文化遗产，则是前者的灵魂。
2.历史文化名村的现状分析
由于地域分布的差异，传统村落各具特色，历史文化名村具有不可代替性的历史文化资源。广西作为多民族地区有悠久的历史和浓郁的民族风情造就了一批反映地方传统风貌、民族特色和历史文化的古村镇，目前列入广西传统村落的有208个、中国传统村落89个。例如宾阳县露圩镇是“蓝衣壮”聚居的地方。当地蓝衣壮族人民多居住在山上，以蓝为美，孕育了多姿多彩的“蓝衣壮”文化。每年的农历四月初八，当地人会为牛过生日，并将这一天定为开圩日，俗称“圩逢”；昭平县黄姚古镇在充分保护古民居、古建筑的同时，着力发展文化产业，通过建设演艺场所、演艺队伍和扶持传統手工艺、开展互动体验等方式，促进文化产业的快速发展，为古镇旅游增添了新的活力；程阳八寨是南侗群体的缩影，这里的民居全是木头搭建的吊脚楼，或背山而建，或临水而居。
二、历史文化名村保护利用与三维信息化服务
1.1 历史文化名村的保护利用
目前，以我区的经济实力，并不能将众多的古村落作为“文物”原封不动的保护下来。即使已经成为文物保护单位的古村落，在保护上也缺乏政府财政的支持，其自身经济条件差更不具备保护的实力。因此，古村保护需要与地区村镇发展及古村自身产业，旅游业发展相结合，为村落的经济带来发展，从而给遗产保护提供保护资金。形成在保护中加以利用，在利用中促进保护的协调关系，从而实现共赢的发展。
历史文化名村的保护模式体现在开发中各利益主体相互之间责任和权利关系，也产生了历史文化名村在管理体制和利用形式上的本质区别。因此对古村落的开发利用进行探讨是必行之路。
1.2 历史文化名村的三维信息化服务
（1）技术路线
历史文化名村三维系统是利用无人机航测地形数据为基础数据、基于Pix4UAV等关键技术、深入开发和应用空间信息资源的系统，该系统服务于名村规划、建设和管理，是可持续发展的信息基础设施和信息系统。系统集成多种核心技术，具备仿真的虚拟环境，可以实现多方式、运动中感受各村空间，进行名村规划数据管理及查询、三维空间信息交流和公众参与及方案展示。
1.无人机技术
无人机技术是利用先进的无人驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、遥测遥控技术、GPS差分定位技术和遥感应用技术，具有自动化、智能化、专用化并快速获取国土、资源、环境等空间遥感信息，完成遥感数据处理、建模和应用分析的应用技术。
2.Pix4UAV技术
Pix4UAV是目前市场上集全自动、快速、专业精度为一体的无人机数据和航空影像处理软件。无需专业知识，无需人干预，即可将数千张影像快速制成专业的、精度的二维地图和三维模型。
Pix4UAV把原始航空影像变为任何专业的GIS和RS软件都可以读取的DOM和DEM数据。通过提供ERDAS、SocetSet和Inpho可读的输出文件，能够与摄影测量软件进行无缝集成。可以精确测量体积、坡度和距离、也可以生成等高线和自动生成带有纹理信息的三维模型。
3.三维信息平台技术
三维信息平台是利用无人机摄影数据为基础数据、基于Pix4UAV等关键技术、深入开发和应用空间信息资源的系统，该系统服务于保护、规划、建设和管理，是可持续发展的信息基础设施和信息系统。系统集成多种核心技术，具备仿真的虚拟环境，可以实现多方式、运动中感受空间，进行保护规划数据管理及查询、三维空间信息交流和公众参与及方案展示。
1.3 优越性、可行性分析
从客观条件上看，传统的规划方法价格昂贵.需要大量的人力物力，不便于现场进行快速建设空间数据采集。而此项技术成本低廉，采集效率也比较高。在方法技术方面，基于二维照片的三维重建，从数据的采集、整合都比较完整细致。而且在数据的处理过程中确保了数据的真实度和精确度，不必担心重建的空间失真。
无人机航测的优势主要体现在以下几个方而：首先，低廉的人力、物力、经济成本；其次，具备及时性和灵活性。可以快速、机动、灵活地对目标区域进行观测；第三，高效的麻急反廊。可以在恶劣的天气条件下和灾难环境中完成任务。
3.三维信息平台对历史文化名村保护规划的影响
三维信息技术的发展，新的信息获取、处理、分析和利用手段，将在规划中得到日益广泛的应用，在更新规划的技术手段、提高工作效率、改变工作模式等方面亦发威重要作用。这些信息技术对历史文化名村规划管理的影响主要表现在提高管理部门内部的管理水平、质量和效率；更为重要的是这些信息技术改变了历史文化名村保护规划内部信息流程、规划部门和社会的信息交流与反馈机制，进而对历史文化名村保护规划的管理体制产生了深远的影响。具体体现如下：
规划方案的可视性：提供三维场景进行多角度、多方位观察方案，解决了传统规划审批以平面规划图为主。
规划方案比选：提供多个方案比较的功能，用户可以从不同角度、不同方位来观察各个规划设计方案，比较不同方案对城市景观，对周围建筑的影响，以直观的方式评估各个方案的优缺点。
日照分析：提供任意时刻太阳光对建筑环境的照射情况的分析，可以指定不同的时间、不同的时刻，系统通过计算指定时刻太阳的高度角，计算太阳入射角，显示建筑环境的阴影。
数据测量：用户可以测量两点的垂直距离、水平距离、直线距离，可以测量多点的距离总长，以及测量任意形状的面积。
控高分析：检测是否有超过控高要求的建筑物，通过动态地，形象地表示控制高度，实现交互设计。
结语
本文从基于照片的三维重建技术理论依据入手，通过对广西历史文化名村的实验分析。可以看出利用无人机技术照片的图像来实现三维重建具有很大的可操作性，它基本上实现了文化名村的三维重建，但在部分细节上还存在相关的不足，以后会进一步计论、完善三维信息平台，作为广西区的代表性历史文化名建筑物，其在建筑风格、传统风俗、风土人情、乡土特色、民间传说等方面特点，要用三维信息平台提供三维可视化环境中的信息查询、统计和分析，为各级领导提供决策支持。