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无人机、激光测距仪等高科技设备助力长城“体检”

2018/11/9编辑:Ma Liang 人气:1315

导读:激光测距技术已广泛应用在国防军事和生产交通等众多领域 ,已有许多产品问世 ,但是现有商用激光测距仪 ,在体积、 重量、 功耗、 重复频率等方面还不能满足无人机的应用需求。

    通过无人机,我们不仅可以从高空俯视,全面掌握它的残损现状,还能到达一些人力无法到达的险要城墙进行近距离观察。
    北京境内的明长城主要集中在平谷、密云、怀柔、延庆、昌平地区。其中既有八达岭、慕田峪、居庸关等游人如织的名胜,也有箭扣、黄花城等不少待开发的“险段”。数百年过去,这些长城历经风雨侵蚀,加上近年来游人攀爬日益增多,不少城墙已经病害缠身。
    去年和今年,怀柔区文物部门分两期对辖区内的箭扣段受损长城进行了修缮。从上个月开始,该区又在全市率先启动了对未开发、未修缮长城的全面调查,调查人员既动用了无人机、激光测距仪等高科技设备,也不惜体力,用脚丈量每一段城墙,攀上每一座敌台,检查并逐一记录病害,会商修缮办法。截至目前,他们共发现急需抢险的敌台10座、长城墙体3段。前天,记者跟随调查人员,亲身参与了一次对长城的“体检”。
    操纵无人机航拍长城
    无人机激光测距仪齐上阵
    11月初,北京城区的最低温在3摄氏度左右。在怀柔渤海镇、长城脚下的大榛峪村,早晨的气温已经降到了零下。一阵阵风灌进山谷,已经套上了冲锋衣的记者还是觉得刺骨的寒冷。上午9点不到,调查人员在长城下集结完毕。记者见到了箭扣长城修缮工程的设计师赵鹏和施工技术负责人程永茂,“他们是我们请的外援专家,全程参与‘体检’,这样对长城的病害以及未来的修缮会有更清晰的把握。”怀柔区文物管理所所长张彤告诉记者。
    在其他调查队员商讨爬上长城的最佳路径时,赵鹏找了块相对平坦的土地,打开背包,取出一架四旋翼无人机。一番操作之后,无人机腾空而起,沿着蜿蜒起伏的长城越飞越高,一直飞到距地面400米左右。不一会儿,在传回的拍摄画面里,周围长城的雄姿被展示出来。赵鹏一边操纵无人机沿着长城的走势飞行,一边设置了5秒一张的自动拍照程序。
    “通过无人机,我们不仅可以从高空俯视,全面掌握它的残损现状,还能到达一些人力无法到达的险要城墙进行近距离观察。”他说,这些都有助于让这次“体检”更加精准。此外,通过无人机航拍积累的数据,未来还有助于建立长城的三维数字模型,为修复、学术研究提供资料。
    在地面,调查人员拿出了另一件“神器”——激光测距仪,开始对长城的敌台进行测量。这种测距仪最大有效测量距离可达80米,测量精准度可达小数点后三位,还能测出所在的经纬度和海拔,也有助于对长城的精准检查。
    记录敌台开裂损伤情况
    最高处敌台已化为废墟
    怀柔区对境内长城的每一座敌台都进行了编号,从001编到了284。大榛峪段长城主要是从205号敌台到199号敌台。其中,205号、204号敌台共同组成了大榛峪关口,当年这里是连接长城内外的重要通道,有兵员把守,也是这次长城“体检”的起点。
    检查人员很快发现了问题,大榛峪关口204号敌台的东侧底部已经塌方,数十块条石不翼而飞。外侧的关口拱门,应该是五券五伏的较高规格,但如今只剩下了四券四伏,其余的砖石,要么破损不堪,要么干脆已不知去向。“我们跟附近的老乡调查得知,应该是很多年前,被当地人取走用来修建水利设施了。”怀柔区文物管理所的王宇这样解释,目前这座关口敌台的破损已经比较严重,如果放任不管,用不了多久整座敌台就会垮塌。
    从204号敌台沿着城墙一直向东攀爬,检查人员发现这一段长城的城墙也出现了不同程度的病害:城墙上到处长着山桃以及其他一些不知名的草木,根系已经扎进了墙体内。“也就是每年的初春和深秋时节,我们才能攀上长城查看病害情况,一到夏天,茂盛的草木几乎能把长城裹起来,几乎寸步难行。”程永茂介绍。
翻过无数陡坡,爬到该段长城最高的200号敌台,大家已经气喘吁吁。而这里的敌台,几乎成为一片废墟,“这里已经变成遗址了,没有办法再修缮,非要把它修成原来的样子也是假的,失去了文物保护本来的意义。”程永茂说。
    边检查“病情”边“开方”
    大家从早上9点开始攀上长城,中午就着矿泉水吃点面包就算是午餐了,等到下山的时候已经接近下午4点。中间路过数道严重塌方的陡峭城墙,大家都是互相搀扶,甚至蹲坐着往前慢慢移动。“从上个月开始,每次‘体检’都是这么过来的。”王宇对记者说。
    记者注意到,给长城“体检”不仅仅是检查“病情”,还要“开出药方”。比如在202号敌台,检查人员发现敌台已经出现基础下沉、外墙鼓闪的情况,墙体开裂最大幅度已经达到10厘米左右,“必须尽快修缮”。大家在城墙上当即开始会商修缮措施。按照长城修缮的基本原则,修缮必须是最小干预,排除隐患,不改变文物原状,保持其原形制、原结构、原材料和原工艺。修缮经验丰富的程永茂告诉记者,这座敌台的维修需要用槽钢进行打箍加固,把北侧有外塌趋势的城墙给“拉”住。
    对于条石坍塌的204号敌台,程永茂认为可以通过对垛口墙坍塌归砌、条石坍塌归砌、毛石坍塌归砌等方法进行修缮。此外对城墙上的树木杂草也可以酌情进行清理,以方便排水,根除存水导致的城墙冻胀隐患。
程永茂直言,修缮这段长城比修箭扣还要困难。这里也是缺水区,需要从山下引水,管路需要重新铺设,不像箭扣,已经在山下、半山腰建立起一套保障设施,“这里坍塌的地方很多,也有一定的危险。”他说。
    呼吁游客不要攀爬野长城
    怀柔区文物管理所所长张彤告诉记者,怀柔明长城为万里长城最精华所在,有“全国长城看北京、北京长城看怀柔”之说。怀柔长城是北京建设长城文化带的重要组成部分。她透露,2006年的全国第三次长城资源调查,怀柔区对境内65.4公里长城进行了资源调查,建立起长城档案及基础数据。而这次,主要是要给长城找出“病因”,方便之后开展“治疗”。
    她说,除了一少部分长城已经进行抢险加固修缮,绝大部分长城尚未进行修缮。近年来,由于游人攀爬野长城较多,加上年代久远,有损毁加剧的趋势,急需进一步摸底。基于此,怀柔区文物管理所在全市率先开展长城详细调查,此次调查主要针对未开发、未修缮以及游人攀爬较多的长城。调查邀请古建筑专家及修缮设计专家共同完成,现场找出长城的病害,现场进行初步设计,提出最小干预、不改变文物现状的抢险加固方式,让长城不再继续损毁。
    记者了解到,此次给长城“体检”从10月中旬开始,“体检”的长城段主要集中在怀柔区九渡河镇、渤海镇、雁栖镇,总长约35公里。截至记者发稿,九渡河镇的全部长城以及渤海镇的部分长城已经完成“体检”,共发现急需抢险的敌台10座,长城墙体3段。“待此次工作结束后,我们将按照轻重缓急,向北京市文物局上报设计方案,争取最快的时间进行抢险加固。”张彤说。此外,文物部门特别呼吁游客不要攀爬野长城;无序的攀爬不仅十分危险,也容易损害祖先留给我们的这一历史文化遗产。

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(来源: 北京晚报 )

标签:无人机,激光测距仪,仪器,设备

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