北京中軸線被譽為北京老城的靈魂和脊樑。它蘊含著中華民族深厚的文化底蘊、哲學思想，體現了北京作為歷史文化名城和國家政治文化中心的發展歷程，是獨一無二的歷史文化遺產。
北京中軸線（圖源：《知識就是力量》雜誌）
如何真實地復原和展示北京中軸線的風貌，讓更多的人瞭解和欣賞到它的獨特魅力？實景三維技術給我們提供了一個生動、全面的視角——即使不到北京，也能“遊歷”中軸線……
三大挑戰
實景三維技術是指利用現代攝影測量、鐳射雷達、無人機航拍、三維建模等技術手段，對真實世界的地理空間環境進行高精度、高逼真度的三維數字化重建。
圖為天壇實景三維現場採集
（圖源：《知識就是力量》雜誌）
它彷彿給北京中軸線穿上了一件三維數字外套，將現實中的建築、街道、樹木等，以三維模型的形式在電腦上重建。這樣，我們就能在虛擬空間中，以360度視角探索和欣賞中軸線。但在實際操作中，科研人員遇到了一些棘手的問題。
天壇點雲圖（圖源：《知識就是力量》雜誌）
挑戰一：資料迷宮與文化遺產細節
北京中軸線上的文化遺產資料質量參差不齊，文物精細數字化難度大、海量資料管理難。文化遺產多為傳統風格和技術方式，存在不規則形狀和細微的細節。複雜結構和難以接近等特點使得一般的測繪方式無法完全捕捉。
實景三維中軸線——各遺產節點效果圖之鼓樓
（圖源：《知識就是力量》雜誌）
挑戰二：資訊孤島與資料碎片
北京中軸線文化遺產保護相關資訊存在孤島、資料零散分佈等問題。豐富的空間資料、業務資料、巡查資料等分散在各個部門，需要整合資料、挖掘資訊。
挑戰三：展示的侷限與體驗的渴望
北京中軸線上的文化遺產美輪美奐，但僅僅用圖片和文字來展示，就像是隻聽音樂卻看不到現場演出，總是少了點什麼。我們需要一種方式，能夠讓人彷彿穿越時空，身臨其境地感受到歷史的脈動。
實景三維中軸線——各遺產節點效果圖之永定門
（圖源：《知識就是力量》雜誌）
給中軸線
穿上三維數字外套
各種裝置齊上陣
科研人員運用各種手段，對中軸線上的每一處建築和景觀進行了高精度的三維重建：使用地面車載、揹包、推車等掃描裝置，對先農壇、鼓樓等重點區域進行了地面點雲掃描採集；採用管線探測裝置，對先農壇區域地下管線進行測繪採集；透過人機互動方式建設了各類地物要素精細三維模型——這種建設不僅限於外觀，還深入到了建築的內部結構，甚至地下。
圖為多彩中軸線介面
（圖源：《知識就是力量》雜誌）
精細的三維模型，就像是為北京中軸線上的每一個角落都拍攝了一張“立體照片”，使得歷史的細節得以被永久記錄和儲存。
監測與記錄
科研人員建立了“多模態長序列動態監測體系”和“多源異構時空大資料採集與管理”技術。
中軸線世界文化遺產保護與監測平臺
（圖源：《知識就是力量》雜誌）
“多模態長序列動態監測體系”就像是給北京中軸線安裝了各種感測器和攝像頭，可以24小時監控它的“健康狀況”。
“多源異構時空大資料採集與管理”技術則如同一本日記，記錄著北京中軸線的天氣、人流量，甚至是周圍環境的變化。
結合人工智慧和大資料分析，這些資訊能夠被轉化為對北京中軸線保護決策有指導意義的資料，幫助管理者及時發現並解決潛在的問題，實現對北京中軸線的智慧化管理。
實景三維技術這位守護北京中軸線的“未來使者”，正在以它強大的資料採集、分析和展示能力，為這一文化遺產的保護、研究、展示和傳承開闢新的道路，讓北京中軸線的歷史魅力得以跨越時空，永續流傳。
撰文 | 陶迎春、張翼然、周佺、羅夢佳
責任編輯 | 高琳、段陽陽
運營編輯 | 段陽陽
質量稽核 | 業蕾
❖ 文章來源：《知識就是力量》雜誌
《實景三維技術 守護北京中軸線的“未來使者”》 ❖
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