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2022-09-29 12:15:00

無人機攝影測量應用於歷史建築保育

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隨著科技進步,無人機技術在世界各地已經廣泛應用於不同領域,由航拍到空中表演,以至為偏遠地區提供速遞服務,或於大範圍農田噴灑農藥;而在香港,地政總署測繪處早於2013年已應用無人機技術於高空攝影,拍攝城市高空照片以及收集地面測量數據,甚至為特定小範圍地方進行更精確的測繪及製作立體地圖。

地政總署人員試驗使用攝影測量技術收集鄧氏宗祠的相關數據。

地政總署人員試驗使用攝影測量技術收集鄧氏宗祠的相關數據。

在歷史建築保育上,古物古蹟辦事處經常會使用三維掃描儀,掃描建築物的裏裏外外,透過點雲數據建立歷史建築的三維數碼模型。然而,有時會因為設置掃描儀位置的限制,而較難為建築物頂部和高位進行完整掃描。過往需要先搭棚,才以人手進行高位置掃描,這做法需時頗長,費用不菲,有一定安全考慮,而且靈活性亦較低。現時技術成熟且穩定的無人機,對高位掃描可大派用場。

搭載高清鏡頭的無人機可實時連環拍攝,全方位收集建築物頂部的高空數據。

搭載高清鏡頭的無人機可實時連環拍攝,全方位收集建築物頂部的高空數據。

古蹟辦最近得到地政總署支持,試驗使用無人機攝影測量技術,為歷史建築做高空掃描,首個試驗點是屏山鄧氏宗祠,它是三進三開間兩天井的傳統祠堂建築,高空掃描有助觀察其瓦頂及屋脊現況。鄧氏宗祠屋脊上飾有形態優美的鰲魚,要取得屋脊上的三維數據,若先搭棚再用手提式掃描器近距離仔細掃描,花費的時間和資源實在不少,現藉助無人機測量技術,可大大提高效率。

無人機搭載全球導航衛星系統,機身可按需要配備光達掃描器(LiDAR)、多光譜傳感器或五鏡頭高清攝影機,定位同時也可以實時連環拍攝或收集建築物不同空間的高空數據。有關照片和數據經過專業軟件計算和處理,再結合座地式激光掃描器收集的點雲數據,可以全面建立歷史建築的三維數碼模型。早前受超強颱風「山竹」嚴重破壞的法定古蹟──中環都爹利街煤氣燈及石階,因古蹟辦早已進行三維掃描,備存相關的數據,可以精準地全面復修。

鄧氏宗祠屋脊上的鰲魚裝飾,形態優美,藉助無人機做三維掃描,效率可大大提高。

鄧氏宗祠屋脊上的鰲魚裝飾,形態優美,藉助無人機做三維掃描,效率可大大提高。

兩部分別配備測量儀器及高清鏡頭的無人機準備就緒,為屏山鄧氏宗祠進行攝影測量。

兩部分別配備測量儀器及高清鏡頭的無人機準備就緒,為屏山鄧氏宗祠進行攝影測量。

完整的三維數據有助歷史建築保育工作和監察建築現況,定期的檢測掃描及資料數據比對,可以檢查結構情況,及早發現建築物的潛在問題,例如裂縫或傾斜,而無人機搭載熱紅外線鏡頭,更有助判斷建築的健康狀況,例如檢查滲漏或外層剝落,從而制定合適的修繕方案。精準的三維數據可有效幫助古蹟保留、拆卸古蹟、重置或進行其它改動工程。此外,三維數據也可應用於文物教育、展覽和文創方面。這些技術有助古蹟辦持續和有效監察香港的歷史建築和推展文物教育工作。

作者為文物保育專員蔣志豪

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