張?zhí)旒?，左都美，戴相?/p>

(南京市測繪勘察研究院有限公司，江蘇南京 210005)

測繪成果和測繪技術(shù)在歷史文化資源保護中的應(yīng)用

張?zhí)旒?，左都美，戴相喜

(南京市測繪勘察研究院有限公司，江蘇南京 210005)

闡述了測繪成果為歷史文化資源保護提供的強有力的支撐作用，分析了測繪成果在歷史文化資源保護工程中的應(yīng)用前景，并介紹了空間信息技術(shù)等現(xiàn)代測繪新技術(shù)手段在歷史文化遺產(chǎn)發(fā)現(xiàn)、保護和管理中的若干應(yīng)用。

測繪成果；測繪技術(shù)；歷史文化資源保護；歷史文化資源紫線

1 引 言

歷史文化資源是一個城市最具特色的資源，開發(fā)和利用城市歷史文化資源作為旅游資源的前提是必須有效保護和管理歷史文化資源，做好文化資源的識別、描述、維護、保全和綜合管理，通過保護和可持續(xù)的資源利用，以確保當前和未來文化資源的重要性、完整性與真實性，并進一步挖掘和開發(fā)該城市的歷史文化資源，為當?shù)氐穆糜问聵I(yè)作出貢獻。測繪成果近年為許多城市歷史文化資源的保護及開發(fā)利用提供了強有力的信息支撐作用，包括對歷史文化資源的普查、再現(xiàn)、保護、信息的網(wǎng)上發(fā)布等。針對不同歷史文化資源保護的需求，有相應(yīng)的測繪成果數(shù)據(jù)予以支持。

3S技術(shù)和虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)(VR)等技術(shù)為代表的空間信息技術(shù)已成為歷史文化遺產(chǎn)發(fā)現(xiàn)、保護和管理的重要管理工具和分析利用手段，在歷史文化資源保護和管理中發(fā)揮越來越重要的作用，主要表現(xiàn)在歷史資源綜合數(shù)據(jù)庫的建立和管理、歷史資源保護信息系統(tǒng)的研發(fā)、歷史文化資源的保護管理、歷史文化資源的挖掘、分析評價和利用以及為政府和旅游部門提供決策支持等諸多方面。

2 測繪成果為歷史文化資源保護提供的強有力的支撐作用

根據(jù)《中華人民共和國測繪成果管理規(guī)定》，測繪成果是指在陸地、海洋和空間測繪完成的基礎(chǔ)測繪成果和專業(yè)測繪成果。為歷史文化資源保護提供支撐作用的測繪成果主要包括城市大比例尺基礎(chǔ)測繪數(shù)據(jù)、三維地形數(shù)據(jù)、遙感影像數(shù)據(jù)和三維模型等，它們的作用和表現(xiàn)形式主要體現(xiàn)在以下幾方面:

2.1 歷史文化資源保護

國家和地方的歷史文化名城保護規(guī)劃對空間數(shù)據(jù)存在不同尺度、不同類型的數(shù)據(jù)要求，應(yīng)綜合考慮保護環(huán)境風貌、城市格局、歷史文化資源古跡、建筑風格和發(fā)掘歷史文化內(nèi)涵這五個方面對歷史文化資源進行保護。DLG數(shù)據(jù)是保護規(guī)劃的基礎(chǔ)，三維數(shù)據(jù)則為達到城市空間格局方面的規(guī)劃要求提供支撐作用，城市高清晰的遙感影像數(shù)據(jù)因其更新周期短、表達方式直觀等特點，在城市規(guī)劃管理中起到越來越重要的作用。

2.2 基于WebGIS技術(shù)的信息發(fā)布和基于PPGIS技術(shù)的公眾參與

為了讓大眾更方便獲取歷史文化資源信息，更直觀形象的獲取歷史文化資源內(nèi)容，可以采用建立Web-GIS網(wǎng)站的方式，在Web網(wǎng)上瀏覽和查詢歷史文化資源保護單位空間信息及其有關(guān)屬性信息和圖片信息等，實現(xiàn)保護區(qū)內(nèi)歷史文化資源的共享。同時可以通過PPGIS方式讓公眾參與歷史文化名城的保護規(guī)劃與開發(fā)利用。

2.3 重點歷史文化資源建筑的恢復(fù)利用和歷史再現(xiàn)

根據(jù)歷史文獻資料和DLG時空數(shù)據(jù)庫，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以虛擬再現(xiàn)因歷史原因已經(jīng)消失或遭到破壞的文化歷史資源，為重點歷史文化資源建筑的恢復(fù)提供可靠依據(jù)以及為規(guī)劃決策提供技術(shù)支持。

2.4 涉及的數(shù)據(jù)類型

隨著應(yīng)用對象的不同，GIS在歷史文化資源保護應(yīng)用中所需的數(shù)據(jù)類別以及數(shù)據(jù)源也有很大的不同，內(nèi)容格式表現(xiàn)為基礎(chǔ)測繪數(shù)據(jù)(DLG)、歷史文化保護區(qū)三維電子地圖、遙感影像數(shù)據(jù)、專題數(shù)據(jù)和空間分析專題圖數(shù)據(jù)等。

(1)基礎(chǔ)底圖數(shù)據(jù):用來顯示與其地理位置相關(guān)聯(lián)的文化資源，以矢量數(shù)據(jù)集(基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)集)表現(xiàn)，包括歷史文化資源周圍環(huán)境的等高線、高程點以及數(shù)字高程模型。

(2)空間數(shù)據(jù)專題數(shù)據(jù):包括區(qū)域級、城市級和文化資源遺址級多種比例尺的地圖、衛(wèi)星遙感影像、航空拍攝照片以及采用GPS進行地面測量的數(shù)據(jù)等。相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫有歷史文化資源單位專題數(shù)據(jù)集(歷史文化資源單位點數(shù)據(jù)集、線數(shù)據(jù)集、圖片信息庫)、三維歷史文化資源模型數(shù)據(jù)庫。

3 測繪成果在歷史文化資源保護工程中的應(yīng)用前景

3.1 歷史文化資源紫線的應(yīng)用

“六線”(道路紅線、河道藍線、高壓黑線、歷史文化資源紫線、綠化綠線、軌道交通橙線)是城市規(guī)劃管理的重要內(nèi)容和城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的依據(jù)，其中的歷史文化資源紫線是指國家歷史文化名城內(nèi)的歷史文化街區(qū)及優(yōu)秀歷史建筑的保護范圍界線，歷史文化資源紫線邊界一般是根據(jù)大比例尺地形圖數(shù)據(jù)結(jié)合劃定的歷史文化街區(qū)、歷史文化資源保護單位劃定，根據(jù)實際歷史文化資源紫線分布和規(guī)劃歷史文化資源紫線分布進行比較，可以分析出規(guī)劃歷史文化資源紫線落實情況以及歷史文化名城保護實施現(xiàn)狀。

3.2 城市空間輪廊的保護和高度控制

保護城市空間輪廓，分層控制建筑高度是保護城市傳統(tǒng)風貌特色的重要手段，對舊城范圍內(nèi)的重點地段，采取分層控制建筑高度的保護體系。

3.3 劃定歷史文化保護區(qū)的保護范圍，提出控制高度及其范圍保護

對歷史文化資源古跡比較集中連片或能較完整地體現(xiàn)某一歷史時期傳統(tǒng)風貌和特色的街區(qū)、建筑群、古遺址進行保護，劃定保護范圍和控制高度；對歷史文化遺存進行展示和開發(fā)利用規(guī)劃。

4 測繪新技術(shù)在歷史文化資源保護中的應(yīng)用

歷史文化資源保護和空間信息技術(shù)的結(jié)合點是其共同擁有的時空特性，以地理信息系統(tǒng)(GIS)、遙感(RS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)和虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)(VR)等技術(shù)為代表的空間信息技術(shù)正日益成為歷史文化遺產(chǎn)發(fā)現(xiàn)、保護和管理的重要組成部分而廣泛應(yīng)用于歷史文化資源的保護和開發(fā)利用中。

4.1 空間信息技術(shù)在歷史文化資源保護中的作用

利用空間信息技術(shù)可以實現(xiàn)動態(tài)、快速、高精度地獲取、處理、存儲和管理歷史文化資源的各種空間和屬性信息；可以快捷地查詢、檢索和統(tǒng)計信息；可以有效和智能化地進行城市信息空間分析；可以實現(xiàn)歷史文化資源保護和規(guī)劃的網(wǎng)絡(luò)化公眾參與；可以深化和完善歷史文化資源古遺址的規(guī)劃管理工作；可以實時地監(jiān)測歷史文化資源，不斷反饋歷史文化環(huán)境保護和建設(shè)過程中出現(xiàn)的各種問題，使管理者和決策者及時了解問題并做出快速反應(yīng)。

4.2 空間信息技術(shù)在歷史文化資源保護中的具體應(yīng)用

(1)RS應(yīng)用

遙感技術(shù)作為歷史文化資源信息的獲取手段之一，可以對歷史建筑、古遺址等進行周期性的動態(tài)觀測；利用遙感數(shù)據(jù)可以分析和研究歷史文化資源周邊的環(huán)境變化，科學地評估周邊環(huán)境對古建筑、古遺址所產(chǎn)生的影響，從而為制定適當?shù)谋Ｗo政策提供輔助支持。

(2)GIS應(yīng)用

3S技術(shù)相融合并結(jié)合VR技術(shù)在歷史文化資源保護中起著重要的作用，尤其是GIS技術(shù)起著至關(guān)重要的作用，它提供一個綜合性的信息管理和分析評價工具，可以進行數(shù)據(jù)的采集、編輯、管理、分析、評價和分析評價成果的展示。

①調(diào)查與管理

開展對歷史文化資源的普查工作，獲取關(guān)于文化資源的最新和最精確的空間數(shù)據(jù)信息和屬性數(shù)據(jù)信息，并借助GIS手段進行信息的收集、整理、檢索、維護和傳遞。

②信息管理

以GIS為信息管理平臺，結(jié)合GPS、RS以及VR等信息技術(shù)，建立歷史文化資源保護綜合數(shù)據(jù)庫，可以整合歷史建筑、古遺址、歷史地區(qū)的空間位置數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，將古建筑、古遺址等的空間位置信息展現(xiàn)在二維電子地圖或遙感影像上，并以此為基礎(chǔ)實現(xiàn)圖片、文字、視頻等多媒體信息的鏈接。

③分析與評價

在已建立的歷史文化資源綜合數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上，利用GIS技術(shù)可實現(xiàn)對歷史文化資源的基礎(chǔ)設(shè)施管理、資源調(diào)查和開發(fā)分析評價等。

a.利用GIS的分析評價功能對歷史文化資源的物質(zhì)狀況、文化特征及體系環(huán)境進行適宜性評價，制定保護和管理的規(guī)劃，劃分不同的保護區(qū)。

b.通過緩沖區(qū)分析，依據(jù)歷史文化資源保護法規(guī)和歷史文化資源單位所處環(huán)境作出相應(yīng)的保護范圍、監(jiān)控地帶等歷史文化資源保護規(guī)劃；利用歷史文化資源保護單位周圍等高線、高程點、數(shù)字高程模型等與地形地貌相關(guān)數(shù)據(jù)建立保護工程。

c.利用通視性分析評價歷史文化區(qū)域重要的天際線和景觀視線是否得到保護。

d.利用疊加分析評估周邊環(huán)境的土地利用是否合理；識別因開發(fā)利用可能引起風險的歷史文化資源。

④信息共享和發(fā)布:將歷史文化資源保護GIS和遙感影像庫進行發(fā)布和共享。

⑤發(fā)展預(yù)測

利用GIS技術(shù)開發(fā)的歷史文化資源保護和開發(fā)系統(tǒng)具有預(yù)測功能，可以進行環(huán)境災(zāi)害預(yù)測、城市潛在價值區(qū)域預(yù)測和開發(fā)影響預(yù)測等，并生成預(yù)防災(zāi)害專題圖；通過評價資源和劃分資源等級方法，預(yù)測發(fā)展成為具有較高旅游價值文化資源的潛在可能性。

(3)GPS應(yīng)用

利用GPS技術(shù)可以動態(tài)獲取歷史文化資源的空間位置信息，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時更新、動態(tài)維護以及野外導(dǎo)航等。

(4)VR應(yīng)用

通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)，通過對歷史文化遺址的形態(tài)結(jié)構(gòu)及其消亡、荒廢的過程進行模擬和三維動態(tài)顯示，可以真實地再現(xiàn)古遺址的面貌、環(huán)境演變過程和規(guī)劃景觀模型，為研究者提供新的研究方式。

4.3 利用3S技術(shù)開發(fā)的歷史文化資源信息管理系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)(如圖1)

5 結(jié) 語

測繪成果數(shù)據(jù)是歷史文化資源保護和開發(fā)利用的支撐信息，而3S和VR等空間信息技術(shù)在歷史文化資源保護和利用領(lǐng)域得到了越來越廣泛的作用，尤其是對城市歷史文化資源的挖掘與開發(fā)利用，對促進我國歷史文化遺產(chǎn)資源的可持續(xù)發(fā)展，對歷史文化古城的文化資源保護、城市發(fā)展規(guī)劃、旅游景觀的開發(fā)都有很高的實用價值和現(xiàn)實意義。

圖1 歷史文化資源信息管理系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

[1] 毛鋒，王凌云.歷史文化資源保護中的新技術(shù)應(yīng)用[J].北京規(guī)劃建設(shè)，2006.4

[2] 涂超.GIS在歷史文化資源保護中的應(yīng)用研究[J].計算機技術(shù)與發(fā)展，2006.7

[3] 李凡.GIS在歷史、文化地理學研究中的應(yīng)用及展望[J].地理與地理信息科學，2008，24(1)

Research on Application of GIS in Historical Cultural Resource Protection

Zhang Tianchun，Zuo Dumei，Dai Xiangxi
(NanJing Institute of Surveying，Mapping＆Geotechnical Investigation，Co.，Ltd.Nanjing 210005，China)

This paper describes the results of surveying and mapping for the historical and cultural resources protection provided by a strong supporting role，analyzing the mapping results in a conservation project application，and describes some applications of the spatial information technology and other new modern surveying technologies in historical and cultural heritage found，protection and management.

Survey＆drawing Achievements；Surveying Technology；Historical Cultural Resource Protection；Purple－line

2011—01—19

張?zhí)旒?1969－)，女，高級工程師，主要從事城市制圖、GIS研究及信息系統(tǒng)項目的管理和監(jiān)理工作。

1672－8262(2011)05－49－03

P208.2

B