建设信息系统

在伦巴第(意大利)，一家公司已经开始了一个对具有历史建筑重要性的建筑进行风险评估的项目。为此目的，建立了一个建筑信息系统(BIS)，基于存档和调查的数据。从本质上讲，多传感器的方法已经被应用于纪念碑的内部和外部。主要的技术是地面激光扫描。作者处理了在贝加莫创建Santa Maria Maggiore BIS的活动，该BIS建于1137年。

圣玛丽亚马焦雷纪念碑包括Colleoni教堂，这里有著名作曲家Gaetano Donizetti和著名指挥官Bartolomeo Colleoni的坟墓。外观非常不规则，建筑风格也各不相同。BIS是最有效的地理参考、分析和可视化纪念碑的2D和3D模型技术。建立国际清算银行的步骤是双重的。

• 收集、分类和将贝加莫历史档案中发现的纪念碑所有存档的描述性和图形信息转换为数字格式;首先，要将20世纪初的最新文件进行数字化处理，然后再对旧的文件进行处理。
• 利用先进的地理数据采集技术，创建建筑形态的多层次模型。

BIS仍在建设中，它是基于ArcView的:GIS被伦巴第当局采用为标准。

网络
有关建筑几何形状的文献很少，准确性也很差。此外，还缺乏大规模的地理参考网络。为了直接收集纪念碑内外的水平平面和拱顶的垂直部分，我们用机动仪器对纪念碑进行了调查。激光扫描仪被用来获取关于墙壁的三维形态的数据。此外，通过摄影测量和土地测量技术，建立了正射影像和照片纹理。该网络由以下人员组成:

• 26初级顶点;18个在建筑物外部，8个在建筑物内部，两者之间建立了正确的联系
• 参考栅格(RMSE 5mm)用于获取水平-垂直剖面和激光扫描数据。

一个基于微软FrontPage的程序将很快可用来通过一个敏感地图中的超文本链接来记录每个顶点。这些顶点已经选定，它们属于贝加莫1:10 000技术地图的网络。它们参考了Roma40系统(地图投影Gauss-Boaga)，并使用GPS技术(WGS84和UTM投影)进行测量。通过这些联络点，可以将局部坐标转换为高度(垂直平面)，然后将每个顶点与上述地图投影关联到一个水平平面。

戴着一副金属框
为了制作建筑细部的线框模型，必须获取以下数据:

• 建筑计划
• 建筑内外的水平剖面
• 壁厚
• 垂直截面的集合。

数据收集调查是用无反射器和机动全站仪进行的。虽然可能，但由于可靠性和准确性的原因，我们没有通过处理激光扫描数据来间接提取这些数据。到目前为止，我们已经获得了大约2000个点来代表平面图，达到了1-2cm的精度要求。为了验证点定位的不确定性和消除错误点，许多水平距离测量手持激光。建筑的外部轮廓(在CAD中存档为折线)详细说明了墙体与地面的交点。这种选择是由于地形的不规则性和纪念碑周围空间的缺乏。
建筑具有复杂的垂直形态——拱顶宽阔，装饰丰富;圆顶高出地面将近42米。这些测量是由一个机动装置自动完成的全站仪，形成了沿着走廊和长方形教堂的耳堂的八个垂直部分，以及科罗尼礼拜堂(Colleoni Chapel)内的两个部分，产生了4万个点数。参考建筑核心的柱子，长方形教堂的主轴是独立的;这些柱子看起来并不是完全正交的。这些测量还需要完成。

纹理表示
激光扫描数据将与近距离摄影测量相结合，通过测量测量进行评估。大量点集的分析和管理是激光扫描的最大瓶颈。为了实现高质量的Basilica图像的虚拟现实表示，必须进行纹理映射。为了实现这个照片渲染步骤，我们用索尼数码相机拍摄了彩色照片。达到最终纹理表示的必要步骤是:

• 每个扫描注册到一个通用的点模型
• 在选定的参考系统中对这一通用模型进行地理参考
• 通过网格生成创建一个表面模型。

地理参考要求在墙上安装反射靶。这些目标对于检查点模型的度量质量也是必要的。我们对地面激光扫描仪和处理软件的功能进行了评估，在Basilica的南侧进行了现场测试。首先，这些点用Cyra Technologies公司的Cyclone软件进行处理，该软件由徕卡地质系统公司提供。采用基于目标的配准方法、基于点特征的配准方法以及结合目标与点特征的配准方法对最终的点模型中的单个云进行配准，取得了良好的配准效果。只有小于1厘米的RMSE值被接受。

工具
表面模型生成和照片渲染是通过“重构器”完成的。这是一个专业的包管理范围和摄影测量数据是由酒店。侦探。由欧洲委员会联合研究中心(European Commission Joint Research Centre of European Commission)在意大利Ispra开发。该软件实现了点模型生成、地理参考、网格生成和优化、纹理映射等扫描的自动连接。像RGB图像这样的栅格数据可以(点对点)覆盖在云上或描述实体模型的三角形元素上。“测量员”软件包允许模型上的几何测量，透视视图，对冲检测和定义。它还可以自动从云或三角模型中划分区域，生成罗斯照片，并比较同一物体的两个后续模型，以评估度量差异。

确认
感谢Teorema Milano, Leica Italia, Inn.Tec。Brescia, A&T Monza工作室和Geomatics集团成员l.c. Stroppa, M. Capelli, A. Cottini和D. Galbusera。

进一步的阅读

• 激光扫描近距离结构记录的经验- ISPRS委员会V - CIPA WG 6 -科孚岛(希腊)。
• 王志强，王志强，2003，激光扫描精度的研究，遥感技术与应用，vol. 34, no . 5, pp. 696-701
• 科伦坡，2003，地面激光成像:一种进展中的技术，测绘世界，第11卷，第5期，第20-24页。
• Colombo L.， Marana, B.， 2002，使用激光扫描的3D建筑模型，创建建筑信息系统:古老的贝加莫大教堂，GIM International，第16卷，第5期，2002年，32-35页。188金宝搏特邀
• Remondino F.， 2003，从点云到地面:建模和可视化问题，基于现实的三维模型的可视化和动画国际讲习班，Tarasp-Vulpera(瑞士)，国际摄影测量学档案，遥感和空间信息科学，第XXXIV卷，5/W10。