GIS和遥感在历史文化遗产保护中的应用省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx
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1、GISGIS和和RSRS技术在历史文化遗产技术在历史文化遗产保护中应用保护中应用第1页 联合国教科文组织(UNESCO)世界遗产中心为文化遗产点管理设计定义了四项标准:l研究(研究(Research):Documentation of historical and physical condition issues;l分析(分析(Analysis):Assessment of physical conditions,cultural significance and the social and administrative context;l响应(响应(Response):Preparing
2、 conservation and management strategies.l实现(实现(Implementation):Carrying out,monitoring and evaluating management policies.使用GIS和RS能够辅助支持UNESCO提出四项标准中每一步每首先。使用GIS和RS作为标准工具,管理人员能够做到:l Create records of relevant features in heritage sites;l Assess and perceive easier the relation of a site to its natur
3、al surroundings;l Simulate development plans and conservation proposals;l Undertake monitoring procedures and improve management in general.为何在文化遗产保护中利用为何在文化遗产保护中利用GISGIS和和RS?RS?第2页GISGIS和和RSRS技术在历史街区保护规划中应用技术在历史街区保护规划中应用l近年来,伴随经济快速发展、人口增加,正日益侵蚀着历史街区文化遗产赖以生存环境;l因各种利用目标、操作观念、技术水准等参差不一,造成了对历史街区基础资料搜集不
4、完整,尤其是在当前历史街区保护规划中采取大多是传统方法和伎俩,无法做出科学分析和决议;l历史街区保护是一项长久、动态过程,需要全过程动态管控和调整;l20世纪90年代以来,联合国教科文组织将GIS和RS等高新技术应用于文化遗产保护规划与管理。l当前,我国历史街区及文化遗产保护和管理中,GIS和RS应用还不是非常成熟,尤其是在编制保护规划方面应用还极少见。第3页 对历史街区现实状况调查建立以GIS技术为平台,以道路街巷为脉络,以院落和单独建筑单体为调查对象,人、地、房相结合调查方法。道路街巷调查道路街巷调查 历史街区街道格局是组成城市纹理并表达该地域个性主要要素。对历史街区街道格局进行调查和分析
5、,了解和弄懂各种相关问题及其相互关系,建立历史街区道路街巷数据库(包含图形和属性数据),在此基础依据道路数据库属性资料,可进行道路街巷系统专题分析图绘制。现实状况建筑调查现实状况建筑调查 建筑调查包含建筑年代、层数、布局形式、建筑结构、建筑格调、建筑质量、建筑风貌等建筑基本属性,以及房屋产权、使用功效等社会属性。对现实状况建筑进行综合价值评定价值评定,调查与建筑价值评价相关多个因子数据多个因子数据。对地块和建筑进行编号,实现图形数据、属性数据和图像关联。人口信息调查人口信息调查 历史街区人口信息除了解一些总信息,如人口数量、年纪结构、性别结构、受教育程度、和职业等情况外,更需要知道每一个院落和
6、独立建筑单体详细人口分布信息,建立人口信息与建筑关联。GISGIS技术在历史街区现实状况调查中应用技术在历史街区现实状况调查中应用第4页土地利用调查土地利用调查 依据城市用地分类与规划建设用地标准对街区内各类用地进行划分。应用GIS分析技术,实现在历史街区现实状况调查过程中建筑、人口信息和土地利用性质相关联调查方法。与历史风貌相关构筑物调查与历史风貌相关构筑物调查 与历史风貌相关构筑物,如古井、桥、古树等,调查时按点状地物来对待,在调查图上绘出这些构筑物位置,并进行编号和拍照,相关属性数据调查按与历史风貌相关构筑物调查表内容填写。经过编号实现图形数据与属性数据和图像数据关联,组成完整空间数据库
7、。建筑与人口信息、建筑信息、建筑图像数据关联GISGIS技术在历史街区现实状况调查中应用技术在历史街区现实状况调查中应用 GIS GIS含有拓扑结构分析和强大空间分析功效,能完成历史街区现实状含有拓扑结构分析和强大空间分析功效,能完成历史街区现实状况调查资料输入、存放、管理和利用现实状况数据库绘制历史街区保护况调查资料输入、存放、管理和利用现实状况数据库绘制历史街区保护规划所需要现实状况分析图,实现图形与属性数据双向查询、检索、分规划所需要现实状况分析图,实现图形与属性数据双向查询、检索、分析。析。第5页GISGIS技术在历史街区保护规划编制中应用技术在历史街区保护规划编制中应用 GIS能够在
8、多源数据集成基础上,进行综合评价和判断综合评价和判断,防止因为认识不足所造成保护规划失误,并给决议者提供各种保护方案,从而提升历史街区保护规划结果科学性和综合性。绘制现实状况专题分析图绘制现实状况专题分析图 在历史街区保护规划编制过程中,需要绘制大量现实状况分析图,应用GIS数据库属性数据可方便快捷地生成专题图和属性分析图。CAD显然是难以完成现实状况专题分析图制作。历史街区建筑保护与整改方式中应用历史街区建筑保护与整改方式中应用 历史街区建筑保护与整改要在对现实状况建筑充分调查研究基础上,提出针对每一幢建筑适宜保护与整改方式针对每一幢建筑适宜保护与整改方式。依据历史街区建筑保护价值综合评价影
9、响原因,建立现实状况建筑保护价值综合评价指标;在此基础上,经过实地调查,录入指标数据,制作各指标专题图,进行专题分析,实现多因子综合评定;在综合评定中,采取多源数据可提升价值评定科学性和准确性。第6页GISGIS技术在历史街区保护规划编制中应用技术在历史街区保护规划编制中应用辅助划定历史街区保护等级范围边界辅助划定历史街区保护等级范围边界 历史街区现实状况专题分析图和综合评价分析图能反应出相关多学科资料,评价不一样保护规划方案保护等级范围边界效果,应用GIS空间迭加分析功效,取得不一样方案下各种分析资料,依据这些分析数据做出评价,提出正确保护等级边界。保护规划中各种数据分析和汇总保护规划中各种
10、数据分析和汇总 在历史街区保护规划中,经常需要进行一些专题数据统计分析工作,如各种保护与整改方式下建筑占地面积和建筑面积。公共基础设施规划中应用公共基础设施规划中应用 规划一些基础设施,如停车场、消防栓、管网管线等,应用GIS给出历史街区现实状况公共设施分布情况与容量综合评价,为公共设施空间布局规划提供科学依据。预算规划预算规划 GIS有利于提升预算规划准确性。经过比较土地费用,评价出详细项目标费用/效率比。现实状况每个消防栓覆盖范围现实状况每个消防栓覆盖范围规划后每个消防栓覆盖范围规划后每个消防栓覆盖范围第7页GISGIS技术在历史街区日常保护和管理中应用技术在历史街区日常保护和管理中应用
11、GIS应用于历史街区管理,将为历史街区日常保护和管理控制提供技术支撑平台,深化和完善历史街区保护和管理工作,实现历史街区动态、现时管理和控制。快速信息查询 基于GIS历史街区保护管理信息系统可认为管理人员提供一种快速查询可视化方法,可快速获得现状和规划图形、图像和文字等信息。修复和维护计划 使用GIS系统中数据能够很轻易地判别出建筑物保护和维修优先级别。一个建筑物总重要性评价,需要建立一个多因子综合评价公式。从建筑物各组成部分真实性和状况得出优先级别,制订保护和维修计划。监视建筑状况 为了监视历史街区建筑状况,每隔一定时间,对历史街区全部建筑进行调查。掌握不一样时期信息,实现对历史街区建筑动态
12、、现时管理和控制。与公众信息交流 GIS用作与公众交流保护策略及促进与相关政府部门合作工具。对公众和政策制订者显示分析结果、保护区和保护政策最新信息。第8页三维激光扫描与历史文物遗产保护三维激光扫描与历史文物遗产保护第9页三维激光扫描技术基本原理三维激光扫描技术基本原理三维激光扫描技术特点三维激光扫描技术特点 三维激光扫描系统是当前国际上最先进获取地面空间多目标三维数据长距离影像测量技术。该技术含有非接触测量、数据采样率高、主动发射扫描光源、含有高分辨率、高精度、数字化采集和结构紧凑等特点。三维激光扫描技术基本原理三维激光扫描技术基本原理 三维激光扫描仪主要采取TOF脉冲测距法(Time of
13、 Flight)。基本原理:基本原理:依据发射出去激光束水平方向角度和垂直方向角度,由发射到反射被接收时间计算扫描点到仪器距离,确定扫描点三维空间坐标;依据反射激光强度对点进行颜色灰度匹配。测量点坐标计算测量点坐标计算第10页生产厂家生产厂家OptechLeicaMensi产品ILRIS-36DHDS3000GX RD200+激光安全性Class 1 1500nmClass 3Class 3 532 nm距离精度7mm100m单点4mm50m单点7mm100m定位精度8mm100m6mm50m单点12mm100m最小测量距离1.5 m1 m1 m最大测量距离1500,1000,80080%40
14、%20%DR型 2600m300m90%134m18%200m-90%350m扫描角度110V360H270V360H60V360H内置数码相机600万像素100万 2424共111幅图像一体化彩色摄像机5.5倍光学变焦后处理软件Polyworks/InspectorCycloneRealworks建模精度3mm2mm2mm经典地面三维激光扫描仪中远距离毫米级仪器经典地面三维激光扫描仪中远距离毫米级仪器第11页近距离毫米级仪器装备近距离毫米级仪器装备KINICA MINOLTA VIVID9il扫描范围0.52.5m;l有可变换望远、中焦、广角镜头,适用大小不一样物体,可取得850m测量精度;
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