在山西五臺(tái)山南臺(tái)西麓的樹林中，千年古剎佛光寺靜靜矗立。作為國(guó)務(wù)院公布的第一批全國(guó)重點(diǎn)文物保護(hù)單位，佛光寺已列入世界遺產(chǎn)目錄。其中，建于公元857年的佛光寺東大殿是我國(guó)現(xiàn)存最為完整、體量最大的唐代木結(jié)構(gòu)建筑，也是研究唐代木結(jié)構(gòu)建筑最為重要的“標(biāo)準(zhǔn)器”。
據(jù)清華大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院文化遺產(chǎn)保護(hù)研究所等編寫出版的《佛光寺東大殿勘察研究報(bào)告》描述，佛光寺東大殿背靠陡崖，50年代曾由于崖體倒塌使大殿后墻局部遭到破壞，同時(shí)存在局部基礎(chǔ)不均勻下沉和木構(gòu)建糟朽、斷裂等問(wèn)題。
“清華大學(xué)文化遺產(chǎn)保護(hù)研究所承擔(dān)了佛光寺東大殿精確測(cè)繪等工作。我們希望對(duì)東大殿用三維激光掃描的精確測(cè)量方法，來(lái)確定建筑結(jié)構(gòu)變形，通過(guò)對(duì)變形的量化分析，得到東大殿結(jié)構(gòu)是否安全的結(jié)論�！鼻迦A大學(xué)建筑學(xué)院副院長(zhǎng)呂舟教授說(shuō)。
20世紀(jì)30年代，梁思成、林徽因根據(jù)敦煌第61窟中的“大五臺(tái)山圖”發(fā)現(xiàn)了佛光寺東大殿，作為至今國(guó)內(nèi)已知的唯一唐朝木建筑，這座珍貴的建筑對(duì)我國(guó)建筑史研究具有極重要的意義。
自梁思成開展佛光寺調(diào)研的1937年至今70多年里，建筑歷史界多次踏勘、測(cè)量東大殿。但測(cè)量手段基本以皮尺、鋼尺的手工測(cè)量為主，數(shù)據(jù)取舍到0.5厘米。
呂舟說(shuō)，前人所做的測(cè)繪已取得巨大成果，但由于以往測(cè)量工具和測(cè)繪手段的限制，難以達(dá)到更高精度，誤差量也難以控制，測(cè)量結(jié)果不一。在本次勘察中，使用了三維激光掃描配合全站型電子速測(cè)儀定位，全站儀可給出控制點(diǎn)的空間相對(duì)坐標(biāo)，為掃描結(jié)果的三維空間形象提供坐標(biāo);再加上局部的手工測(cè)量，從而得到一套精確、客觀的東大殿數(shù)據(jù)。如今，在古代建筑測(cè)繪領(lǐng)域，三維激光掃描已是一項(xiàng)常用的技術(shù)。
據(jù)介紹，與傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)相比，三維激光掃描的優(yōu)勢(shì)在于數(shù)據(jù)全面性和準(zhǔn)確性，可以在電腦中像做透視一樣進(jìn)行切片測(cè)量，從而測(cè)量無(wú)法直接測(cè)量的位置，完成實(shí)測(cè)不可能完成的工作，并盡可能測(cè)量到所有數(shù)據(jù)，再通過(guò)數(shù)理統(tǒng)計(jì)推斷出最符合的原始設(shè)計(jì)尺寸;全站儀所獲得數(shù)據(jù)精確，角度誤差為秒級(jí)，測(cè)距誤差為毫米級(jí);觀測(cè)速度快，采集單個(gè)點(diǎn)僅需幾秒鐘;工作距離最遠(yuǎn)可達(dá)數(shù)百米等。
呂舟說(shuō)，“通過(guò)三維激光掃描獲得東大殿精確測(cè)繪數(shù)據(jù)后，東大殿一些法式制度上的規(guī)律開始清楚地呈現(xiàn)在我們面前，使重建或復(fù)原東大殿，消除結(jié)構(gòu)變形影響的標(biāo)準(zhǔn)形態(tài)成為可能�！蓖ㄟ^(guò)對(duì)三維激光掃描點(diǎn)云切片與復(fù)原的東大殿標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)剖面相比較，就可得到東大殿準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)變形情況，對(duì)東大殿結(jié)構(gòu)安全做出判斷。這也是我國(guó)第一次把三維激光掃描應(yīng)用于木結(jié)構(gòu)文物建筑的結(jié)構(gòu)安全評(píng)估。
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