0 引言

焦溪古村现隶属常州市天宁区郑陆镇，地处常州、江阴交界处，西距常州市中心20 km，东北离江阴市区15 km。2014年3月，焦溪村入选住房和城乡建设部、国家文物局公布的第六批中国历史文化名村。

焦溪古村(镇)从唐代起就已形成集镇，依山傍水，曾经有舜河、龙溪河、西街街河、南溪小河等多条河流穿村而过，具有典型的江南水乡格局，素有“四河、六街、十八弄、九桥”之称。随着历史的变迁，古村建筑规模不断扩大，多数河道被填毁，现焦溪古村范围内仅存一条龙溪河。河道的消失导致跨河的“九桥”现仅余青龙、咸安、中市、三元四座(均为市级文物保护单位)。这四座古桥就是本文测绘、研究的对象(表1)。

表1 焦溪古桥概况名称始建年代位置形式材质青龙桥清道光十九年(1839年)东街龙溪河东端单孔拱桥花岗岩咸安桥清咸丰六年(1856年)中街大桥弄口单孔板桥花岗岩中市桥清乾隆二十年(1755年)南街红星桥南单孔拱桥花岗岩和石灰岩三元桥清乾隆二十六年(1761年)南街耶稣堂南单孔拱桥花岗岩和石灰岩

1 焦溪古桥传统方法测绘

1.1 传统方法测绘简介

古建筑测绘是对古建筑的相关几何、物理和人文信息及其随时间变化的信息适时进行采集、测量、处理等的技术活动，是建立建筑遗产记录档案工作的重要组成部分[1]。焦溪古桥测绘也属于古建筑测绘范畴。传统的古建筑测绘方法，通常分为草图、测量、测稿、正草图、补测、正图等步骤，运用铅锤、水平仪、卡尺、皮尺、钢卷尺、激光测距仪等工具，最终绘制出平面图、立面图、剖面图和大样图等一系列平面图纸。

1.2 传统方法测绘实例

以青龙桥测绘为例，在测绘前，首先要进行文献查阅和现场踏勘，以了解古桥的历史背景和整体环境。在踏勘过程中，主要通过拍照和速写等方式对古桥及其周边环境进行记录，如图1、2所示。这些图像信息会成为绘制测绘正图时的重要参考。

图1 青龙桥照片

图2 青龙桥速写

在对青龙桥有了初步了解后，就要进入测绘环节：①手绘测绘草图，主要有古桥的平页、立面、剖面和大样图；②用测绘工具测量数据，并记录在测绘草图上，图3即为青龙桥测绘草图及数据；③用计算机辅助制图绘制正草图；④在绘制正草图的过程中如发现有漏测数据，则需要再次到现场补测；⑤绘制成套的正图(图4)。

图3 青龙桥测绘草图及数据(单位:mm)

图4 青龙桥传统方法测绘正图(单位:mm)

1.3 传统测绘方法分析

传统方法测绘古桥这种类型的建筑，存在一些问题和困难。比如，由于组成古桥的石材每一块都由手工加工而成，表面不平整，石块也并不是标准的立方体，手工绘图和测量很难完整地记录这些信息。桥体不在一个平面，无法直接测量总长、总宽、总高等数据，局部数据相加得出的总尺寸必然存在较大的误差。古桥横跨水面，立面数据，特别是关键的桥洞数据难以手工测量。百年的古桥都有一定程度的沉降变形，石块间并非刚性连接，现状石块的歪闪也难以手工测量，特别是梁板式的咸安桥。最终三维物体转化成二维的平面、立面、剖面，只是理想化的图像和数据，很多信息在最终测绘成果中无法体现，古桥百年的沧桑历史难以在线图中展现。

2 精细测绘技术

近年来，随着技术的发展，运用新的建筑测绘方法，测绘精度能得到较大提高，常见的精细测绘方法有三维激光扫描测绘和近景摄影测绘等。三维激光扫描测绘通过激光扫描仪扫描物体，获得带有三维坐标的“点云”，同时相机采集物体的表面纹理，最终形成精确的三维模型。近景摄影测绘运用计算机软件分析处理数字影像，把平面影像转化成三维模型。近年来，近景摄影测绘技术已经广泛运用于大体量、大规模建筑遗产的测绘，并形成一系列学术论文[2—5]。

本次古桥精细测绘采用的拍照设备为尼康D7200(AF-S DX 18—200 mm f/3.5—5.6 G)。焦溪古村内部建筑普遍只有1～2层，由于高度限制，人工拍摄无法俯看古桥顶面，而且古桥桥拱内部的情况也难以从地面上拍摄，因此古桥摄影结合运用大疆精灵3标准版(PHANTOM 3 Standard)无人机(云台俯仰角度范围为-90°～-30°，相机等效焦距35 mm，光圈2.8，有效像素2 800万像素)。

本次测绘所用软件为俄罗斯Agisoft公司研发的PhotoScan软件，这是一款用照片自动生成三维模型的软件，它根据多视图三维重建技术，不需设置初始值和进行相机校验，不需控制点，可对任何照片进行处理。照片组可以由数码相机和无人机等设备拍摄，拍摄位置和角度也无限制，只需要拍摄的相邻照片有重叠部分。