古北口蟠龙山长城保护研究项目

（1）项目背景

蟠龙山长城位于具有燕京门户之称的密云区古北口镇，建于1680年的古御道镇域内长城由卧虎山长城、蟠龙山长城、司马台长城组成。在全长5公里的长城上密布着19座敌楼,将军楼和24眼楼是这段长城的建筑精华。将军楼地处蟠龙山的制高点,是设置指挥机关的地方,楼呈正方形,宽10.10米,南北各有四个箭窗;东西各有三个箭窗;有东、西、南、北四个门,在著名的长城抗战中,敌我双方争夺的最激烈的就是将军楼。24眼楼有24个瞭望孔,是长城建筑史上不多见的珍品。这段长城的城墙也独具特色,有土墙、后墙、砖墙等不同风格。七郎坟、令公庙、琉璃影壁靠大道、一步三眼井、两步三座庙,形象地说明了古北口景区内独特的人文景观。

（2）项目内容

首先对蟠龙山长城具体航测区域进行实地考察，在确保航测区域内及周边空域安全且视野良好的情况下设置无人机地面站的扫描航线,并在测区内的空旷区域放置30cm*30cm的正方形标靶板，设置标靶板的目的是为了验证之后smart3D三维建模的精度，只有在利用软件对模型内的标靶板测量并且数据与实际标靶尺寸相同时才能确定三维模型的尺寸是等比例尺寸，利用这个方法可以提高测绘精度。之后根据对蟠龙山长城航测区域内实地考察可以得知测区内高低点相对落差在20米左右，长城整体出现风化情况，长城烽火台部分墙体出现沉降偏移。根据该情况对倾斜摄影扫描航线进行高重叠率规划，并将无人机镜头分别调整为东南西北四个方向，向下45度角，以及正射角度进行航测，无人机搭载的是哈苏相机，1英寸2000万像素CMOS传感器，f/2.8-f/11可调光圈使航测相片更加清晰，并且利用GPS定位可以使每张相片具有pos数据，在对该区域五个飞行航线验证飞行之后获取到了区域内长城不同角度的倾斜摄影，将这些相片导入三维建模处理软件smart3D之中，进行控三计算以及三维建模，生成3MX格式模型文件，通过对前期放在样地内的标志点进行测量确定航测的尺寸为标准尺寸，精确度可以达到毫米级精度。利用该模型可以为长城修复保护以及精确测量提供数据支持。

（3）项目成果

顺义区元圣宫内所有建筑高精度彩色点云图纸及CAD图纸

古北口蟠龙山长城三维点云模型、倾斜影像模型

古北口蟠龙山长城石刻图样绘制图、拍照后期处理图

古北口蟠龙山长城全景模型

古北口蟠龙山长城VR模型

古北口蟠龙山长城3D打印模型