乐山大佛测量方法

大佛测量

古代大佛既是文物，又是艺术品。在中国，最出名的莫过于四川盆地西侧岷江、大渡河、青衣江三江交汇处的乐山大佛。这座真名为嘉州凌云寺大弥勒石像开凿于唐朝开元至贞观年间（713～803年）。山是一座佛，佛是一座山，自诞生以来其巨大的体量和磅礴的气势一直令世人惊叹。南宋有文章记载大佛“高逾三百六十尺”后，即后人沿用。

一、乐山大佛

从1929年开始，美国来华传教士L·A·洛弗格林将研究目光投向乐山大佛，并用水泥将其修葺，同时，他在大佛正对面的江中小岛架设经纬仪，采用三角测量的交会方法对大佛

进行了测量，这是第一次用现代手段进行测绘，意义不同寻常。1932年，洛弗格林在《华西边疆研究学会杂志》卷五中发布了获取的大佛数据，比如从左脚趾底至臀部55英尺、颈的下端至两眼之间24.1英尺等等，其中最重要的一个数据是从脚台的基至冠顶为204英尺（合62.2米），这一科学数据意味着乐山大佛超过53米高的阿富汗巴米扬西大佛，一跃为世界最大的石佛。1938年至1946年，因日军入侵，国立武汉大学被迫西迁当时仍称“嘉定”的乐山，在该校师生的回忆录中也出现过测量大佛身高的趣事。

新中国成立后，乐山当地政府在1962年拨款修缮大佛，由县文化馆具体实施，在施工搭建的厢架上，有关人员采用分三段、用绳测量出了包括从佛顶到脚踏平台高度在内的众多数据。此外，文物部门认为，按照佛教造像规律和唐朝最后主持大佛修建的剑南西川节度使韦皋题写并流传至今的碑文“莲花出水，如自天降，如从地涌”的描述，大佛脚下应该还有莲花宝座。尽管莲花宝座早已面目全非、看不出任何痕迹，但是像高加上莲花宝座的估算高度，这样算出的大

佛“通高”或“总高”71米才是遵循文物界的做法、令各方满意的结果。很快，“通高71米”从文物保护单位内部向外广为传播，在后来乐山大佛“申遗”时，也是用的这个数据。1986年5月，武汉测绘科技大学与四川测绘研究所合作，利用新购进的近景摄影测量仪精确地测得大佛像高58.2米以及其他部分如肩宽、头高、颈长等数据。这些数据在1988年1月5日经《人民日报》海外版的报道后随即成为新闻热点。较之过去宣传的乐山大佛“通高71米”，不少读者真以为大佛缩短了十几米，其实是不了解这个数据未按照惯例加上莲花座高度而已。至于哪个高度更具合理性，恐怕大多数人都希望是越高越好！

因起算基准和认定方法不同，导致高度测量结果不同的案例并不少见，也易于理解。类似的例子也在新世纪之交的敦煌莫高窟发生过——因为“北大像”弥勒大佛脚下的地板下发掘出了埋着更早年代的地板，所以大佛身高“长高”了1米。

但不管怎样，乐山大佛保护工作现场再已离不开由测绘科学家和工程师主导的近景摄影测量法了。通过两台地面摄影机对大佛进行正面和侧面（头部）立体测量，用经纬仪和红外测距仪（后来两者功能被全站仪代替）施测平面和高程的控制网，在实地建立大佛空间坐标系后，获取大佛的立体像对（从两个不同位置对同一地区所摄取的一对相片）和控

制点坐标，得以绘出比例尺为1:100、等值距为0.1米的大佛正面等值线图，再加上渲染美化，最终建成三维模型。这种方法工作效率高、对文物没有损伤、获取数据多，成为虚拟三维可视化的基础，也是当时测绘广泛应用的一个例证。

二、天坛大佛

20世纪80年代末，为建造香港大屿山木鱼峰上当今世界最高的露天青铜佛像——天坛大佛时，先由雕塑家塑造一尊只有五分之一原大的石膏小样，然后通过近景摄影法找出佛像在空间的位置，在确定3900个座标点后，按照表面起伏分解成202块壁板，再对每个分块放大制模、铸造，最后现场根据布设的精密施工控制网、拼接安装而成。

如今，围绕乐山大佛的例行测绘监测仍在进行，激光三维扫描使文物保护更精确，细微的沉降变化得以捕捉。随着

大佛两侧峭壁上一些难发现细节的水落石出，密集的激光点云建立起来的虚拟场景可以测量出大佛空间中任意两点间的距离，再结合古建筑研究专家的睿智和判断，对“重现”过去加盖在大佛外为其遮风挡雨的木质建筑群“大像阁”提供了技术上的可行性。在测量大佛多年后，测绘事业也在不知不觉中迎来了华丽转型。