贺兰山岩画三维数字化采集:用脚步丈量历史,以科技守护文明

在贺兰山绵延的山脉上,有一群人,他们身背沉重的设备,脚踏崎岖的山路,用脚步丈量着历史的深度,用科技守护着文明的瑰宝。他们就是贺兰山岩画数字化技术信息采集项目的专业团队,肩负着文化遗产数字化保护的重要使命。

翻山越岭,只为寻找历史的印记

贺兰山岩画被誉为"石头上的古人类史书",生动记录了远古先民的生活、信仰和艺术追求。这些珍贵的文化遗产正遭受自然风蚀与人为损毁的双重威胁,开展岩画数字化保护工作刻不容缓。

贺兰山岩画:远古文明的印记

在项目筹备阶段,项目组经过严谨的可行性评估与技术论证,充分认识到此次野外数据采集工作面临的多重挑战。工作区地形复杂多变,包含陡坡(30-60°)、断崖和碎石带等多种地貌,机动车无法通行,只能采用徒步的方式进行作业。

贺兰山岩画三维数字化采集项目现场

团队成员们每日需徒步10公里,穿梭于基岩裸露区和沟壑纵横地带,在保证设备安全的前提下,对每一处岩画进行高精度的三维数据采集。

贺兰山岩画三维数字化采集项目现场

实际勘察过程中,团队面临诸多挑战。历经千年风雨侵蚀,许多岩画线条已模糊难辨,需要凭借专业素养和细致观察,在斑驳的岩壁上辨认出那些若隐若现的古老印记。

贺兰山岩画三维数字化采集项目现场

为获取完整数据,队员们常需反复踏勘同一区域,甚至冒险攀爬陡峭岩壁。每当成功记录一处新的岩画,那种跨越时空的震撼与感动便油然而生——这些深浅不一的刻痕,正是远古先民留给后世的无字天书。

贺兰山岩画三维数字化采集项目现场

科技赋能:让贺兰山岩画“活”起来

寻得岩画仅是开端,如何借助数字化手段将这一珍贵的文化遗产永久留存,才是项目团队面临的核心挑战。为实现这一目标,诺斯顿技术团队综合运用多种前沿数字化技术,全方位推进贺兰山岩画的数字化保护与研究工作。

贺兰山岩画三维数字化采集项目现场

本期项目中,重点对石嘴山大水沟、小水沟、高伏沟、大西峰沟、小西峰沟等特定区域内的岩画开展数据采集工作,初步建立这些区域岩画的数字化模型及相关数据记录,验证数据采集过程中的流程规范、精度控制等相关标准是否可行,为后续更大规模的岩画数字化工作奠定基础并积累技术经验。

贺兰山岩画三维数字化采集项目现场

贺兰山岩画三维数字化采集项目现场

贺兰山岩画三维数字化采集项目现场

贺兰山岩画三维数字化采集项目现场

多元技术协同,精准采集岩画数据

控制点测量是整个数字化采集工作的基础。团队在贺兰山岩画区域布设高精度控制点,通过先进的测量仪器和精确的测量方法,获取控制点的精确坐标信息。

贺兰山岩画控制点测量现场

这些控制点如同精准的“坐标锚点”,为后续无人机航测、大空间扫描等技术的数据采集提供了统一的坐标基准,确保不同技术手段采集的数据能够精准拼接和融合,为构建准确的岩画数字模型提供可靠保障。

贺兰山岩画控制点测量现场

结合无人机进行航测,能够快速获取贺兰山岩画区域的大范围地形影像。无人机搭载高分辨率相机,按照预设的航线进行飞行拍摄,通过多角度、多高度的拍摄,获取了丰富且全面的影像数据。

无人机倾斜摄影测量现场

不仅直观呈现了岩画区域的地理环境、地形地貌,还为后续的三维建模和数据分析提供了宏观的背景信息,有助于从整体上把握岩画的分布规律和周边环境特征。

大空间三维扫描仪数据采集现场

使用专业的大空间激光扫描仪,对岩画所在的山体、沟谷等空间进行全方位扫描。扫描仪发射激光束,通过测量激光束的反射时间和角度,精确获取岩画区域的三维点云数据,能够真实还原岩画区域的空间结构和几何形态,为后续的模型构建和细节处理提供基础框架。

手持三维扫描仪数据采集现场

对于岩画上的细微纹理和复杂图案,手持高精度扫描仪发挥了重要作用。近距离对岩画进行扫描,能够获取毫米级精度的三维数据。这种精细的扫描方式可以捕捉到岩画上的每一道刻痕、每一个图案的细节,为岩画的艺术研究和保护修复提供了极为珍贵的数据支持。

手持三维扫描仪数据采集现场(强光环境)

近景摄影测量技术通过在近距离对岩画进行多角度拍摄,获取岩画的纹理和色彩信息。使用高分辨率相机,从不同视角对岩画进行拍摄,利用专业的摄影测量软件对拍摄的影像进行处理,生成岩画的高精度纹理贴图。

近景摄影测量高清纹理信息采集现场

这些纹理贴图与之前获取的三维模型相结合,能够真实还原岩画的外观和质感,使数字化模型更加逼真、生动,为观众提供更加身临其境的观赏体验。

单体岩画模型处理数据展示

岩画单体模型成果数据展示

岩画单体模型成果数据展示

对采集到的多元数据进行系统整合与深入处理,包括数据格式转换、坐标统一、数据融合等工作,确保不同技术手段采集的数据能够无缝拼接和协同工作。

岩画单体模型成果数据展示

岩画单体模型成果数据展示

同时,以单体岩画为单位,对岩画的照片、视频、三维模型、纹理贴图等成果进行分类整理,形成规范、有序的数字化档案,为后续的研究与展示工作提供便利。

岩画单体电子拓片数据展示

岩画单体电子拓片数据展示

通过数字化手段将岩画转化为可以永久保存且方便利用的数据资源,同时也为岩画的修复、临摹、研究等工作提供准确的数字蓝本,提高岩画保护与研究的整体效率和水平,从而更好地传承和弘扬贺兰山岩画文化。

岩画单体模型成果数据展示

项目挑战与应对策略双驱前行

在岩画数据采集项目实施中,团队面临多重技术挑战。戈壁滩杂草丛生与复杂环境致使采集方案需频繁调整,其中天气因素严重制约无人机航测工作,强风、降雨天气常使设备无法作业,为此团队建立气象监测机制,依据中长期天气预报规划作业时间,选择稳定气象条件开展航测,并设置天气预警,恶劣天气时及时召回设备以降低时间损耗。

无人机倾斜摄影实景三维模型

而复杂地形则给人工实地测量带来阻碍,在高伏沟等险要区域,控制点测量与手持高精度扫描难以实施,团队借助专业攀爬装备深入指定位置,针对实在无法到达的区域采用多技术融合测量,并通过后期数据优化补偿精度。

无人机倾斜摄影实景三维模型

此外,不同技术手段采集的数据存在兼容性问题,如控制点测量与大空间扫描数据的坐标系统不一致,技术团队通过开发数据转换与校准程序,实现了异构数据的精准融合,保障了采集工作的顺利推进。

无人机倾斜摄影实景三维模型

本期小结

经过团队成员们的共同努力,贺兰山岩画数字化技术信息采集项目取得了显著的成果。团队综合运用无人机倾斜摄影、地面激光扫描、近景摄影测量等多源数据采集技术,成功完成特定区域范围内岩画的高精度数字化信息采集,全面记录岩画纹理与环境细节。

这些成果具有重大意义,不仅为岩画保护提供了高精度三维数字模型与量化监测数据,助力科学评估岩画保存状况、制定精准保护修复方案,还依托 VR、AR 等技术,将海量数字化素材转化为沉浸式文化体验场景,打破时空限制传播岩画艺术,更通过标准化数据库为考古、历史、艺术等多学科交叉研究提供丰富资源,推动岩画文化遗产保护与传承的创新发展,为文化遗产事业注入强劲科技动力。

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更新时间:2025-06-24

标签:历史   岩画   科技   贺兰山   文明   数据   项目   无人机   测量   模型   现场   技术   团队   纹理

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