■ 本报记者 沈立 徐贤飞

　　共享联盟·武义 陈芮

　　前不久，武义县在第四次全国文物普查中，创新引入无人机贴近摄影测量和三维激光扫描技术，将整体误差控制在1.5毫米以内。

　　这些毫米级数字模型，让文物保护工作者告别皮尺攀爬，为每处文物的变形与病害留下精准记录，文物保护、修复也可以用数据说话了。近日，当我们跟着浙江风土工程设计有限公司数智化负责人姚嘉辉一起走进现场，发现这场“毫米级较量”，远不止使用仪器那么简单。

　　给明代石祠拍“X光片”

　　岭下汤石祠藏在武义大田乡的村庄北侧。这座始建于宋、重建于明的石构建筑，是国内规模较大的明代石祠之一。午后阳光把石柱晒得温热。姚嘉辉从车上搬下手提箱，一台银黑色的三维激光扫描仪安静地躺在里面。

　　“想让它干活，先得教它怎么‘站’。”他递给我们一张建筑平面图，上面用红笔画了几个圈。布点，是精准的基础。布点、扫描、配准，这三个角缺一不可。

　　扫描仪和人眼一样，看得见的地方才能测到。一座三开间五进深的石殿，7米高的石柱，梁架交错。要在脑子里把空间拆成单元，每个单元找一个最佳观测位。

　　“简单布9个点够用。想要精度更高，就要多加几个。”我们蹲下来帮他撑开伸缩三脚架。别看姚嘉辉现在布点快，他刚入行那会儿也没少走弯路。“一开始布点总是选不到最佳位置，角度差一点点，柱子后面的梁架就被挡住了。最夸张的一次，一个厅堂我来来回回换了6次才搞定。”他边说边调整三脚架的高度，“点布得不好，后面的配准就得花大把时间‘缝缝补补’，有时候差个一两毫米，数据就得重采。”

　　仪器架稳后，平板电脑上跳出操控界面。我们按下启动键，扫描仪进行360度转动的同时，仪器中间的镜片也开始高速旋转起来，发出嗡嗡声。我们忍不住凑上前想看看里面的构造。

　　“别看了。”姚嘉辉一把拦住我们，“里面是激光，肉眼看不出，但千万别对着眼睛照。”

　　我们赶紧缩回来。他继续盯着屏幕介绍：“一秒钟发射几十万甚至上百万个激光脉冲。每个点都有精确的三维坐标。打到柱子上反射回来，距离误差不超过1毫米。”

　　我们凑近看屏幕，那些原本肉眼看不出来的石柱倾斜、斗拱微小位移，正在变成密密麻麻的彩色点位，像一张X光片，把建筑的“骨骼”和“关节”照得清清楚楚。

　　原理其实不复杂：激光测距。但难在布站和耐心。后期通过AI配准把所有站点拼接成完整模型，重叠率只需要20%以上，配准精度就能控制在两三毫米以内。

　　“只有这个精度，才能做科学研究。”姚嘉辉说，“毫米级和厘米级，差的可不只是数字。古建筑修复，如果拿厘米级数据去做，真实性就大打折扣。”

　　操控无人机搜集位置数据

　　离开岭下汤石祠，驱车半小时后，我们来到武义履坦镇，省级文保单位——履坦徐氏民居所在地。

　　这座建筑始建于清雍正年间，现存三组院落，建筑面积超过3000平方米，历经近300年风雨，面临着木构件腐朽和结构变形的问题。该修缮项目在2017年立项，2024年通过验收，此次团队要做一次“回头看”——监测评估修缮效果。

　　姚嘉辉从车里取出一架大疆测绘行业级无人机，把它放在院外的空地上，朝我们招了招手：“来，你们试试。”此前我们有无人机使用经验，于是自信地接过遥控器操作。

　　它和我们平时飞着玩的小飞机不一样，用的是RTK高精度定位（一种实时差分技术，能把误差控制在厘米级），对操控精细度的要求极高。“轻轻推，就像外科手术里拿手术刀操作，做毫米级的推动。”姚嘉辉站在我们身后指导，“中心点对准建筑正中央，画圆环绕飞行，采集数据。”

　　姚嘉辉站在旁边盯着屏幕，说起自己刚入行时的一次教训。“刚接触无人机那会儿，一门心思想把古建筑拍全、拍细，光盯着取景框里的木雕和斗拱，没注意边上有一根电线。结果螺旋桨‘啪’地缠上了，整架机器从七八米高的地方摔下来，零件碎了一地，损失高达五六万元。”我们听得心里一紧。“打那以后，每一趟飞之前，我都先让无人机绕着建筑转一圈，把周边环境摸清楚了再干活。”他说，“古建筑边上经常有电线、树枝、屋檐挑出的尖角，地面上看着没事，无人机一升起来视角就不一样了。有些坑，摔过一次才知道。”

　　无人机在天井里低飞时信号受影响，定位会飘，我们用指尖极其缓慢地微调摇杆，由于紧张，我们屏住呼吸，结果憋得更紧张了。“呼吸节奏要稳。”他提醒说，“蚊子咬了也不能有大动作。”

　　无人机绕一圈拍下两三万张照片，每张都要保证足够的重叠率，之后再用AI软件处理，在每张照片上找“同名点”——同一个角落出现在不同照片里的位置，再结合地理定位和姿态，拼出完整的实景三维模型。

　　声波无损探测木头内状况

　　天上飞的活儿干完了，地上还有一个让我们好奇的“神器”。“这是应力波检测仪，你猜它原本干什么用的？”他卖了个关子，“原本是给行道树做体检，测树干内部有没有空洞。后来我们发现这东西特别适合测古建筑木构件的内部腐朽问题。”

　　他把10个声波传感器，依次固定在木梁表面，每根探头对应屏幕上一道波形。我们问他到底怎么“听”出一根梁的内部腐朽情况。他说：声波在健康的木头里传得快、波形规整；遇到空洞等情况，会延迟、衰减。所有数据最后合成一张彩色色谱图，红色代表严重腐朽，绿色代表完好。

　　“过去师傅靠敲击听声音，或者用内窥镜插进去看一小块，主观性强，可视范围有限。”姚嘉辉指了指屏幕上的一块红色区域，“你看这根梁，外观完完整整，里面已经空了三分之一。肉眼根本看不出来。”

　　“现在我们利用声波无损探测，无需钻孔、不破坏构件，就能把内部的真实状况‘听’出来。”姚嘉辉说，“把破坏性降到最低，对文物本身也是一种保护。”但他紧接着强调，应力波只是“定性”。要精准判断这梁还能不能用，得和三维激光的“扫描定量”融合。先用声波找到腐朽范围，再用毫米级外部模型重建残损截面的真实形状，最后做承载力验算。

　　“这个项目中，我们给这根梁做了试验，结论是：完全安全，不用换。”姚嘉辉说，这就是数字化带来的“敢于不干预”。放在以前，专家一看内部空了多半，大概率会建议加固甚至更换。但现在，基于精确数据，团队做出了“监测性保存”的决策。

　　现场测绘只是收集数据的第一步。真正让这些数据“活”起来的，是回到电脑前。

　　姚嘉辉打开笔记本电脑。屏幕上，履坦徐氏民居的完整三维模型徐徐旋转。我们凑近了看，每一个斗拱、每一根梁架都清清楚楚。

　　“所有扫描站点拼接成一个可拆解、可切片、可测量的数字建筑。”他用鼠标点中一根梁，模型自动把它单独拎出来，我们甚至能切出它的横截面，量出精确尺寸。他调出修缮前后的对比画面，左右两个模型并排。哪根梁换过、哪个雕刻补过、加固措施藏在什么位置，一目了然。

　　我们问他，这个模型存下来有什么用？他笑了笑：“这叫数字生命体。”

　　我们打开一个已经做好的模型链接，鼠标划动，这座300年的老建筑在我们指尖翻转、放大、缩小。每一根梁、每一块砖，都像被存进了“云病历”。不仅如此，武义把“四普”的毫米级精细测量和“数字体检”的理念绑在一起，当地20处不可移动文物都将建起高精度的三维数据档案。