基于真实性的商周聚落遗址建筑修复研究——以皮山遗址为例

《Digital Applications in Archaeology and Cultural Heritage》：Research on the Restoration of Shang Zhou Settlement Site Buildings Based on Authenticity ——Taking the Pishan Site as an Example

基于Pishan遗址考古遗存与发掘资料，采用3D测绘技术获取点云数据并建立数字基准，结合区域建筑传统与建筑考古方法进行类型学比较，制定多方案修复计划。通过木桩残余构件的力学测试获取材料参数，运用Midas Gen进行结构变形分析，验证了最合理修复策略，为文化遗产数字化保护提供科学依据。

　　

作者：卢曼|林年毅|任思琪|陈玉琴|江勇

中国南京沪海大学，210024

摘要

基于皮山遗址的考古遗迹和发掘发现，我们利用3D测绘技术获取了该遗址的点云数据，并进行了系统分析以建立数字基准。通过整合区域建筑传统并应用建筑考古学的方法进行文物重建，我们对皮山遗址的建筑遗迹进行了类型学比较，以制定多种修复方案。通过对现存木桩的机械测试，我们获得了木材的物理性能参数。这些参数随后被输入到Midas Gen结构建模系统中进行变形分析，从而验证了最合理的修复策略，以真实地重建该聚落的建筑遗产。

章节摘录

引言与研究目的

商朝和周朝跨越了三千多年，是中国文明中不可或缺的一部分。我们祖先留下的文化遗产是无可替代且极其珍贵的遗产，值得保护和学术研究。真实地保存基础数据对于有效的文化遗产保护至关重要，保持遗产的真实性是《保护世界文化遗产公约》所确立的核心原则。

数据获取方法：3D测绘

3D测绘技术在田野考古学中具有独特优势，主要体现在三维激光扫描和摄影测量技术上（Yi, 2020）。3D激光扫描可以记录物体与扫描仪之间的距离，生成高精度的点云数据；而摄影测量则利用基于运动的结构方法来重建3D模型（Bruno等人，2020）。低空航空摄影测量则通过无人机进行3D测绘，包括倾斜航拍等手段。

遗址中保存木材的物理性能测试过程

根据从皮山遗址挖掘出的木材样本鉴定结果（见表1），测试结果显示，大多数承重木材属于Quercus spp属，其中也检测到了一些Quercus glauca Thunb。Quercus glauca Thunb和Quercus spp均属于Fagaceae科，且Quercus glauca Thunb与Cyclobalanopsis oerst关系密切，具有相似的物理和机械性能。考虑到实验的可行性，Quercus glauca Thunb更为适宜用于相关研究。

结果与讨论

如图6所示的结构位移等值线所示，在相同的屋顶设计荷载下，无檐柱结构的位移最大，为1.94461×10^-3m。这表明所有六种结构配置在结构上都是稳固的。这些发现为未来随着考古发掘的进展进行结构优化提供了科学依据。

从线性膨胀系数的结果来看，垂直膨胀系数大于...

总结

通过出土的文物和地质研究，我们可以初步判断研究时期的生产力水平、独特的建筑形式以及所需的建筑功能，从而为后续的数字建模和研究提供基本信息。

利用3D测绘技术获取点云数据，并将其导入结合了HGIS和HBIM的数据信息管理平台，与传统2D绘图记录方法相比...

作者贡献声明

卢曼：项目监督、资源管理、方法论制定、数据分析。林年毅：写作——审稿与编辑、初稿撰写、可视化展示、调查工作。任思琪：写作——审稿与编辑、项目监督。陈玉琴：写作——审稿与编辑、可视化展示、概念构思。江勇：写作——审稿与编辑、方法论制定

未引用文献

Cheng等人，2017；Tang，1979；Yi，2020；Lu和Zhang，2008；Shi，2020；Chang和Wang，2025；Liu等人，2024；Yang，2009。

资金来源

项目名称：“在水脉延续下的农村振兴实践路径”（202510294020）

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

致谢

感谢赵嘉阳学士在结构计算方面提供的指导。