我国是世界建筑文化遗产大国。中华文明五千年绵绵不绝的历史，留下了大量丰富多彩的建筑文化遗产。但由于古建筑大多年代久远，随着时代的变迁，有的已经严重受损。如何才能记住古建筑过去的“面貌”？古建筑的“医学史”如何书写？
今天，记者从上海交通大学获悉，该校国际建筑文化遗产保护研究中心主任曹永康团队利用照片建模技术成功修复了被毁坏的历史建筑，同时还运用了HBIM（历史建筑）等前沿技术建筑信息模型）构建历史建筑空间数据档案，将现代技术与历史建筑保护相结合，为我国建筑文化遗产保护提供新思路。
照片建模技术有望重现历史建筑旧貌
今年两会政府工作报告指出，今后将在推动文化改革和发展的同时，加强文化遗产保护和利用。在建筑文化遗产的修复和保护中，新技术的应用备受关注。
“近日，上海青浦练塘古镇核心保护区内的一些历史建筑被拆除，我们与相关部门讨论后决定利用照片建模技术帮助恢复古镇内被毁的建筑。目前我们正在进行研究、测绘和数据收集，”曹永康说。虽然修复历史建筑的价值远不及原有建筑，但可以在一定程度上恢复古镇的整体风貌，让古镇的整体环境保留其历史特色。
利用照片建模技术“复活”被毁坏的古建筑，并不是曹永康的第一次尝试。早在2001年，他的研究团队就利用这项技术成功修复了上海徐家汇南丹路的明代大学士徐光启墓碑牌坊。曹永康说，由于历史变迁，现在只剩下修复前的徐光启墓遗址，散落在草丛中，还有一座已经改变了形状的坟墓。为了再现徐光启墓的面貌，曹永康和课题组成员走遍了历史档案馆、博物馆、建筑档案馆和图书馆，查阅了大量资料。
“我们找到了大量的数据和历史照片，通过对不同角度的历史照片进行分析，利用特写摄影技术，自动生成了徐光启墓牌坊等历史建筑的三维模型，得到了其空间几何尺寸。建筑的平面图、立面图、剖面图、图纸为修复提供了重要参考。”曹永康说，2004年，瑞士研究人员还利用残存的历史图像，对被塔利班摧毁的巴米扬大佛进行了数字化重建，而徐光启墓在中国首次使用这项技术来精确计算尺寸。该项目荣获上海市优秀勘察设计二等奖。
历史建筑“档案馆”推动古镇传承保护
上海周边有许多历史悠久的古镇。除了单体建筑的维护和修缮外，古镇保护还有一个非常重要的方面，就是对大量历史建筑的整体风格和格局的合理管控。
2015年，曹永康带领“雪天珠”江孜县建筑遗产状况调查与风险评估项目暑期社会实践组，采用3D激光扫描仪、全站仪、红外热像仪、无人机、全景相机等先进技术。利用设备对江孜古城、白居寺、藏宫遗址、拉康格西等历史建筑进行检测评估。
“我们对江孜古城进行了基于GIS的数据调查、数字测绘和风险评估。GIS是利用计算机处理和分析地理空间数据的系统。目前，国内有很多团队正在做与古城保护相关的工作。”但传统方式记录的信息非常分散，难以实现大规模的数据共享，将GIS引入古建筑保护中可以弥补传统信息记录方式和形式的缺陷。一个完整的历史建筑空间‘档案’。”曹永康表示，这相当于拿到了历史建筑的“身份证”。古建筑的特点、病害信息、修缮保护方法等都可以在档案中找到，可以为今后遗产的保护和利用提供完整的生命。期间数据。
曹永康说，除了西藏江孜古城，他们还利用GIS信息管理技术，协助上海横棉、广西贵港等古镇的研究调查工作。 “详细记录和保存古镇信息，是保护古镇、保证古镇可持续传承和发展的关键环节。GIS技术为古镇调查提供了新的思路。目前，我们已经提供了历史建筑和历史元素。”为很多古镇建立了‘档案’，不仅可以帮助我们查找古建筑的系统信息，还可以为历史建筑病害的早期预防提供参考。”
综合运用多项前沿技术为古建筑“对症下药”
三维激光扫描、摄影测量建模、红外热成像无损检测、无人机测量……曹永康团队每次进行建筑遗产测绘，都像是在举办一场古建筑保护技术小型展览。 “如果把建筑遗产的修复比作‘治疗’古建筑，那么数据收集就是早期诊断的关键一环。如果信息收集有偏差，就会给古建筑带来潜在的危害风险。”曹永康说，每次修复古建筑，他们都会根据实际情况选择不同的技术方法进行“诊治”。
在全国重点文物保护单位徐家汇天主教堂第七批测绘中，曹永康团队利用三维激光扫描技术，将发射器发出的激光投射到建筑物表面，获得空间点云由数百万个点组成。人工难以测量的高度等数据在计算机上形成，建筑物中的雕像、柱头装饰等复杂形状也被准确捕捉。这些云模型最终形成了徐家汇天主教堂的健康档案。
航空摄影测量还可以为建筑文化遗产的保护提供最合适的“药方”。 2014年，青浦林芝大桥发生严重撞击，导致桥面出现裂缝、桥拱变形。这座桥建于清朝乾隆年间。是一座长20多米的单拱石桥。研究人员发现，碰撞原因是原本满载的驳船在卸货返回时，由于吃水减小，其左右两侧撞到了桥口。如果按照传统的结构变形模拟，需要在计算机中手动建立三维模型并输入各种载荷参数。这种建模方法并不准确。曹永康团队利用无人机摄影获取桥梁图像，通过图像建立三维模型，得到危险等级分布示意图，模拟桥梁的撞击变形，为修复提供准确信息以及桥梁的加固。参考。
据悉，曹永康从事古建筑文化遗产保护工作15年来，不断探索文化与科技的融合，组织开展保护规划、修复设计、遗产考古与修复、传统建筑等工作。再创作等，并对历史建筑进行了十年的勘察测绘。开展了数万平方米、200余处历史建筑修复设计和20余处历史建筑再创作设计。目前，上海交通大学建筑文化遗产保护国际研究中心也正在着手筹建“中国文物保护技术协会建筑遗产修复技术国际教育中心”和“中国古迹保护协会” ）数字化测量与无损检测研究中心”提升我国建筑遗产保护技术能力。
