的介绍：
4年多时刻，研讨人员跨过10个省区，对明长城全线进行无盲区数字化测绘，收集到200多万张实景图片，并树立了长城全线实景三维数据库，现在已掩盖90%的人工墙体段，并已扩展到汉、北朝、唐、宋、清等多朝代遗存。
在两千多年的韶光冲刷下，长城早已从农牧经济藩篱，演化为承载前史的文明血脉。
人迹罕至处，历经年月腐蚀和天然风化，这道前史奇观逐渐沾染上年月的痕迹，藏在其间的隐秘也在逐渐隐去。
科研团队运用最新科技对长城进行测绘，以期取得精准数据，用数字手法恢复长城。真假之间，发现长城。
“咱们驾‘飞机’乘‘坦克’，循着古代典籍的头绪，去探究长城的奥妙。”不久前，在天津博物馆举行的天津大学长城研讨和数字效果展上，天津大学建筑学院研讨员李哲慨叹道。
从2003年开端，李哲地点的天津大学建筑学院教授张玉坤团队就与长城结缘，2018年末启动了“长城全线实景三维图画”收集工程。
4年多时刻，该团队跨过10个省区，对明长城全线进行无盲区数字化测绘，收集到200多万张实景图片，并树立了长城全线实景三维数据库，现在已掩盖90%的人工墙体段，并已扩展到汉、北朝、唐、宋、清等多朝代遗存。
“你看到长城上这个不起眼的洞了吗？用肉眼看，或许觉得这便是一个破损，简单疏忽。”李哲指着相片对科技日报记者说，“依据长城全线实景三维数据库，在AI技能辅佐下发现这些疑点图画并再次实地踏勘，咱们就能甄别出这是长城的暗门。”
大都新发现都是依据对长城全线三维图画的掌控，而海量实景图片的拍照则是根底中的根底。
之前国家文物局曾联合国家测绘局等单位进行长城资源查询，现已把长城的长度、坐标、时代、保存根本状况等信息都收集得很齐备，但有关长城的细节、设备查询比较短少，比方长城病害的全线散布方位在哪，长城的细节结构、设备和装修等。长城全线实景三维图画的收集工程正是要补上这短少的一环。
李哲以为，这项作业不能盲人摸象，只看部分，全面了解也不能是粗线条勾勒，而是要做细账。
“做细账要求数据的颗粒度要细，即收集到的相片分辨率要精密到能看到每一块砖缝，一起还得是多角度接连性的。”李哲说，之前的资源查询作业均匀每公里只取得8张代表性相片，而此项工程每公里需求收集间隔均匀、多角度相片约300张。
长城弯曲数千公里，大多地处偏僻，多占据在险恶峻峭之地，运用卫星、载人飞机等高空遥感测绘手法，很难拍照到长城的各个面。且因为城墙在三维空间上歪曲散布，若观测者身处其间则无法判别全体布局。
“高空拍不全，站在地上拍照，有时连落脚的当地都没有。”李哲介绍，团队从2004年起就开端将无人机低空信息收集技能运用其间，无人机测绘的精密跟从式、扫描式的作业以及多功用化可完结多种数据收集的才干，使其成为此次工程最为高效的数据收集手法。
无人机能沿着弯曲的墙体，对长城的旁边面、顶面，甚至是敌楼室内进行具体的探查。作为载体，无人机还能带着不同的传感器变身不同功用的测绘设备。“无人机+一般相机”，能够进行拍照、航测；“无人机+红外相机”，能够对长城进行热辐射量成像，然后探查长城的一些内部结构或许躲藏设备；“无人机+激光雷达”，能够用激光从空中扫描树下遗址，再经过技能手法把树的数据“剥离”出去，就能够明晰地看到躲藏在树下的长城图画。
“先有城后有墙，镇城、路城、卫城、所城、堡城也是长城防护系统重要组成部分。”担任城这一部分丈量的李严告知记者，开始丈量周长都是靠人工步行、皮尺丈量，速度慢不说，如遇到两个山包间建筑在山坡上的墙体，皮尺就力不从心了。运用传统测绘手法，一天最多丈量两个城，而无人机测绘，飞上一圈只需10分钟，就能把整个城的数据完整地收集到。
不过运用新式的丈量方法也往往会带来许多问题，在这个进程中最需求重视的便是不同的环境问题。大到环境温度、湿度，小到所装备的电池等，都会对作业安全有影响，是丈量中需求考虑到的要素。
“其实不仅是三维数据收集，丈量一开端就要根究在极点不抱负的条件下（比方各种遮挡），怎么优化无人机丈量的航线。”李哲说。
因而，在每一次丈量前，团队都会具体参议地势之中是否存在搅扰性的障碍物、拍照进程中遇到搅扰的安全处理办法、拍照进程中的最佳航线等。正是这一次又一次的精雕细镂，换来现在掩盖规模广而又接连、具体的三维数据。
该团队用了4年多时刻，完结了大约5500公里的长城拍照丈量用图画收集，树立了200多万张长城实景相片构成的接连图画库。其间以明长城为骨干并占绝大部分，也发散到清代较为涣散的燧体遗存，以及唐、北魏、东魏和汉代等历朝历代所建筑的长城部分，全体规模掩盖了从沈阳以西到库尔勒以东。
“每一张相片的坐标都呈现在一个WebGIS（网络地理信息系统）环境下的库里边，完成了长城阅读自在。”李哲指着屏幕说，这是金山岭长城，能够扩大到厘米级明晰度，每一个灰缝都能看清楚，世界上没有任何一个国家有这种接连的长城的图画库。
李哲坦言，在长城测绘的起步阶段，自己是有些懵懂的，开始仅仅是想要拍照能够全面掩盖长城的多角度的相片，具有许多详实的长城图画资源。
“为长城全线进行数字化存档是至关重要的，但随着研讨的深化，我意识到，长城是中国人甚至全人类的名贵文明遗产。”李哲说，“咱们要用自己的专业常识，为长城弥补建筑学的解说，一起要与考古学的效果相结合，才干愈加全面地知道长城。”
依据建筑学专业的建筑结构常识，编辑处理、量化剖析无人机低空拍照丈量取得的实景三维模型，就能够将其运用于病害剖析、场景恢复等作业。
“实景三维模型自身就非常有价值，长城墙体斜度、尺度丈量、病害状况等全线计算都依赖于三维模型，因而用处非常广泛。”李哲举例说，比方把已知的近几年来长城塌损事情产生的方位计算出来，再结合三维模型就能发现塌损规矩：都是在山体峻峭段到陡峭段的转机点呈现的塌损，这样就能够从现象规矩提醒病害成因。
此外，还能够在实景三维模型的根底上，人工搭建呈现已缺失的结构。许多木构空心敌楼都只剩下四面外墙，用人工建模就能够补齐内部的木梁柱结构，由内到外地复原出空心敌楼的全貌。人工建模的进程经过烘托，生成视频或许动画，让现已被年月腐蚀的长城再次朝气蓬勃地“活”过来。
这些三维立体模型还能够经过3D打印技能制作出模型，把长城实景活灵敏现地“搬到”博物馆中。此次展览就展出了许多长城3D模型，合作解说让观看者一望而知。
李严指着唐代戍堡3D打印模型上的一个小孔对记者说：“这便是当年烧火煮饭的烟道，博物馆中的实体模型完美复刻了文物保存现状。”
历时4年多时刻，跨过10省区，研讨团队对明长城全线超九成的人工墙体，进行分辨率挨近厘米级的接连拍照，甄别出130多处暗门什物遗存并初次构建其“宗族图谱”。
“长城不仅仅是‘一道墙’。”研讨团队担任人、长城防护系统研讨专家、天津大学建筑学院教授张玉坤介绍，长城防护系统包含镇城、路城、卫城、所城、堡城、驿传系统、烽燧、屯田系统、关口关口、敌台、墙体等多个子系统。
李哲以为，长城测绘的一大中心含义便是向大众点明长城是一个系统，全体相似辐射状散布，古人将其描述为“龙翔凤翥”。
而长城全线实景三维数据库的树立，以及人工智能的辅佐运用，为这项巨大的、系统性整理作业供给了或许。
“200多万张相片，由人一张张去看、去找明显不现实，这时候人工智能就能够帮助进行挑选。”团队中担任数据库编程搭建和人工智能图画挑选的博士生张梦迪举例，比方团队想整理空心敌楼，就找相片练习计算机了解空心敌楼的各种特征，得到老练的模型算法后，机器就能敏捷在海量相片中辨认一切的空心敌楼。关于以空心敌楼，现在AI辨认准确度现已到达90%。
在长城很多“宗族图谱”中，暗门是存在于长城中的一套“隐秘而巨大”的系统。
李哲指着墙上一幅清朝乾隆年间制作的地图复制品对科技日报记者说，这幅地图是李严在国外访学时发现的，上面的长城明晰可见，并且还标有暗门等军事设备。暗门是一种低矮门洞，会依据地势、军事等需求开设在长城荫蔽阶段，朝向关外的隐秘收支口。
人工筛查结合AI查找，研讨人员发现了130多处暗门什物遗存，他们不仅对图片进行了剖析，还实地考察了其间一部分，发现每一处暗门都与当地地势高度符合，且其结构依据需求各不相同。“不得不敬服古人的规划，暗门的设置非常灵敏，比方转机型暗门，这样能够确保在马市这样的场景中，以暗门阻挠马匹，维护另一侧的人员不会遭到马匹冲击。”李哲说。
“更于兵收支便处潜凿城为门，外存尺余勿透，以备出动军队袭敌。”早在春秋战国时期，《墨子·备突》篇中就对突门进行了专门的著作。唐、宋、明、清学者均对突门有过记叙，但此前一向未发现对应的什物依据。
“突门是用来施行突袭战术而设置的，清晚期闻名学者魏源曾用‘藏于九地之下为暗，动于九霄之上为突’来描绘突门。”张玉坤解说，便是在暗道外面砌上一批砖，以起到假装效果，突袭时战士击碎这层薄砖墙就可破墙而出，打敌军一个措手不及。
经过相片，团队成员发现了在一处城墙上有击破后的破洞状遗存，破洞呈良莠不齐的状况，而不是一般暗门预先规划、制作好的规矩结构。“咱们其时也不承认这是突门仍是破损，实地探查后，咱们收集了洞口内外侧的实景相片，三维立体建模后，就把内外侧统一到一个模型中，终究承认这便是突门。”李哲慨叹道，突门的发现以及暗门宗族的整理，离不开“长城全线实景三维数据库”。
到现在，团队结合古代舆图已承认合计不少于220处暗门，并发现130多处实体遗存，发现了明代官方史猜中“夫祖制，边墙下多留暗门”的清晰记载，然后以什物和文献双依据清晰了关、口之下存在暗门这第三层级通关设备。
现在团队正在对长城防护系统的堡寨城池、烽传线路、驿传线路、交易设备、边际墙体等各子系统进行全面整理。
