羅超君?。ㄈA東建筑設計研究院有限公司歷史建筑保護設計院，上海 200041）

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歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)的構(gòu)建

羅超君（華東建筑設計研究院有限公司歷史建筑保護設計院，上海 200041）

建構(gòu)建歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)旨在為歷史建筑資源建立規(guī)范的信息化檔案，掌握歷史建筑第一手的基礎資料，使之成為歷史建筑價值評估與保護再利用設計的基本依據(jù)，從而指導歷史建筑保護和開發(fā)利用，完善歷史建筑保護管理機制。信息管理系統(tǒng)的建設包括“信息管理系統(tǒng)構(gòu)架研究與設計”、“信息采集、錄入與管理”和“信息擴充與維護”三個主要階段。通過對歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)架構(gòu)設計和數(shù)據(jù)需求分析兩方面內(nèi)容的展開，詳細介紹了信息管理系統(tǒng)構(gòu)建的意義、原則、內(nèi)容與過程。

歷史建筑資源管理；信息系統(tǒng)；屬性數(shù)據(jù)；空間數(shù)據(jù)；系統(tǒng)建設

1　歷史建筑保護信息化研究現(xiàn)狀與發(fā)展

歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)是對歷史建筑資源進行整合管理的一種系統(tǒng)與量化的技術手段，其核心在于歷史建筑資源的數(shù)字化與信息化。

關于數(shù)字技術在歷史建筑保護方面的應用，國外這方面研究起步較早，目前在這一領域已經(jīng)擁有相當成熟的理論與技術支持。西方發(fā)達國家自上世紀90年代初期提出歷史建筑數(shù)字化研究的課題，并著手將數(shù)字技術應用到歷史建筑保護和再利用的過程中，歷史建筑數(shù)字化便是其基本內(nèi)容之一，不久，三維激光掃描技術即成為空間數(shù)據(jù)獲取的一種重要技術手段，并在意大利文化遺產(chǎn)保護領域率先得以應用。到21世紀初，三維建模技術、信息建模技術已被用于歷史建筑的保護工作之中，運用數(shù)字技術對歷史建筑信息進行分析、處理，建構(gòu)較為復雜的數(shù)字模型，同時注重研究歷史建筑保護和再利用的模式。目前，歷史建筑數(shù)字化取得了一系列重要的科技成果，諸如VR虛擬現(xiàn)實場景漫游、三維測繪等等，這標志著建筑遺產(chǎn)數(shù)字化進入到了全方位的虛擬空間研究階段。

信息化技術近年來在國內(nèi)歷史建筑保護中的應用研究也得到了長足發(fā)展。我國較早進行的建筑遺產(chǎn)數(shù)字化保護研究是始于上世紀末北京故宮博物院的數(shù)字化工程，首次將數(shù)字技術應用到數(shù)據(jù)采集、模型構(gòu)建、信息庫建設和虛擬展示等環(huán)節(jié)中，并建立數(shù)字故宮博物館項目，為我國建筑遺產(chǎn)數(shù)字化探索打下了堅實的基礎。對建筑信息模型（BIM）技術的研究與應用從本世紀初引入我國至今已取得一定進展與成果。近年來，青島國棉六廠改造、首鋼廠區(qū)改造、上海世博會寶鋼大舞臺等項目充分利用信息建模及分析技術，標志著以BIM技術為核心的數(shù)字信息技術在歷史建筑保護與再利用領域中的應用提升到新的高度。除歷史建筑單體外，對區(qū)域歷史建筑資源的整體信息化管理也在同步發(fā)展。從各級文物保護單位及各省市優(yōu)秀歷史建筑的登錄到工業(yè)遺產(chǎn)的普查等，都以數(shù)據(jù)庫的形式對相關歷史建筑資源進行了信息整合，如文物局主持的文物普查工作、工業(yè)遺產(chǎn)調(diào)研工作、上海市房管局歷史建筑保護事務中心目前正在進行中的“上海市優(yōu)秀歷史建筑一幢一冊普查與保護指南編制”工作等。對地理信息系統(tǒng)（GIS）的研究與應用也隨著技術的進步得到普及，自國家“七五”計劃以來，地理信息系統(tǒng)（GIS）研究作為政府行為進入了快速發(fā)展階段，各個部門都先后展開了地理信息系統(tǒng)方面的研究與開發(fā)工作。2000年，政府有關部門提出了建立文物GIS系統(tǒng)，2007年，上海市文管委開發(fā)了基于GIS技術的建筑文物保護信息系統(tǒng)[3]。

從國內(nèi)外的信息庫發(fā)展現(xiàn)狀來看，建立區(qū)域范圍而非僅僅單體的建筑群體信息管理系統(tǒng)，并采用數(shù)字化技術進行錄入、檢索、排列、分析等工作，尤其是將區(qū)域地圖用可視化的GIS系統(tǒng)方式進行統(tǒng)計、展示和管理，并使信息庫得以動態(tài)更新，是歷史建筑資源信息管理的主流發(fā)展模式。

2　構(gòu)建歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)的意義

歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)的構(gòu)建如同為歷史建筑“建立戶口”，使每處歷史建筑資源“有案可查”。

建立歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)，掌握第一手的基礎信息資料，使之成為歷史建筑價值評估與保護再利用設計的基本依據(jù)，從而指導歷史建筑保護和開發(fā)利用，完善歷史建筑保護管理機制。

采用GIS地理信息系統(tǒng)等新型數(shù)據(jù)庫方式的歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)將具有豐富的數(shù)據(jù)檢索路徑和表達維度。根據(jù)管理部門實際使用需要，信息庫可以位置坐標、建筑類型、建成年代、建筑高度、外觀特色、建筑師信息、建筑規(guī)模等等多個維度的信息為檢索和分類的路徑，此外，通過關鍵詞的檢索，甚或依靠大數(shù)據(jù)進行關鍵信息的排序、整理，管理者和查詢者可以宏觀且直觀地掌握歷史建筑信息資料和特點。

同時，信息庫是動態(tài)的和逐步完善發(fā)展的。在建立信息管理系統(tǒng)基本框架后，隨著城市發(fā)展和歷史建筑資源本身的保護利用等變化，信息庫也將隨之進行動態(tài)更新，且對每次更新進行記錄和迭代，從而確保系統(tǒng)信息可以較準確反應建筑的當前狀態(tài)，同時保留的原信息也作為信息比較的依據(jù)，便于管理部門的監(jiān)管，提高管理實施效率和水平。

3　歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)建設

信息管理系統(tǒng)的建設是個龐大而需要一定周期的工作，包括“信息管理系統(tǒng)構(gòu)架研究與設計”、“信息采集、錄入與管理”和“信息擴充與維護”三個主要階段。

3.1信息管理系統(tǒng)構(gòu)架研究與設計

信息管理系統(tǒng)構(gòu)架研究與設計是信息庫建設的基礎，具體由數(shù)據(jù)需求分析、數(shù)據(jù)庫架構(gòu)及功能模塊設計等研究內(nèi)容構(gòu)成，這部分內(nèi)容是本文論述重點，將在后文詳細展開。

3.2信息采集、錄入與管理

信息管理系統(tǒng)建設第二階段為信息采集、錄入與管理。通過反復論證和試樣調(diào)整，從而建立信息管理系統(tǒng)基本構(gòu)架后，在主管部門領導下組織技術人員對歷史建筑資源基本信息進行全面采集。信息的采集與錄入是歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)建設最重要的基礎環(huán)節(jié)，而普查與調(diào)研的方法及調(diào)查表的設計與填寫又是至關重要的前提條件。

調(diào)查開始前，首先應制定調(diào)查方案，調(diào)查方案包括調(diào)查目標的設定、調(diào)查范圍和內(nèi)容的確定、調(diào)查工作組織、計劃與進度安排、調(diào)查技術路線及技術手段的確定等等，最重要的是制定規(guī)范與技術標準，從操作和成果兩方面進行質(zhì)量控制，并及時進行數(shù)據(jù)化歸檔管理，使其調(diào)查成果最大限度得到利用。

調(diào)查表格的設計從兩方面出發(fā)，既要滿足調(diào)查和研究的規(guī)范化要求，又要充分考慮后續(xù)保護與再利用價值評估的需求。

信息錄入后，管理者便可根據(jù)使用需要，從不同路徑對信息進行檢索、排序、調(diào)閱，從而實現(xiàn)信息庫的管理和使用。

3.3信息擴充與維護

信息管理系統(tǒng)建設第三階段為信息擴充與維護。城市的發(fā)展和建筑物本身的生命周期變化都要求信息庫必須是動態(tài)更新和發(fā)展的。歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)在信息錄入后，也為日后建筑信息變化保留了更新路徑，根據(jù)歷史建筑在使用過程中的自然變化及人為干預兩種變化模式，具體分為以定期普查為依據(jù)以及以項目開發(fā)為情由的兩種更新情況。

第一種情況針對前一次信息采集錄入迄今未經(jīng)項目開發(fā)的歷史建筑資源，要求定期開展普查工作，對歷史建筑資源的自然變化情況進行記錄和比對，及時發(fā)現(xiàn)問題，以便更好地對歷史建筑資源進行保護和再利用規(guī)劃；第二種情況針對經(jīng)過再利用開發(fā)的歷史建筑資源，這種情況要求建筑開發(fā)利用的建設單位在項目竣工后，根據(jù)信息庫數(shù)據(jù)采集要求，如實上報相關的更新信息，進行信息錄入，實現(xiàn)信息庫的更新，根據(jù)管理需要，甚至可以將信息庫更新信息的上報通過管理規(guī)程的方式，作為建設單位項目竣工驗收歸檔的必要條件，從而使信息庫的更新具有一定的必然性和強制性，推動信息庫動態(tài)持續(xù)地發(fā)展下去。

信息庫的更新機制并非通過抹去之前的記錄的方式，而是在更新的同時，保留之前的建筑信息，信息庫將為每個時期的歷史建筑保留所有掌握的信息，使管理部門可以進行新舊比較，從而通過信息庫更新來實現(xiàn)對歷史建筑的監(jiān)管。

4　歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)架構(gòu)設計

p4.1歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)的構(gòu)成

數(shù)據(jù)庫是信息管理系統(tǒng)的核心，數(shù)據(jù)庫的設計顯得尤為重要，一個高質(zhì)量的數(shù)據(jù)庫有利于將來系統(tǒng)的擴展。歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)將采用GIS系統(tǒng)，即地理信息系統(tǒng)（Geographical InformationSystem，簡稱GIS），以數(shù)字化的形式采集、存儲、管理、分析和顯示歷史建筑的地理空間及其他基礎信息，歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)的架構(gòu)主要由空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫兩大部分組成。

空間數(shù)據(jù)庫是指存儲實體空間信息的數(shù)據(jù)庫。空間信息是用來描述實體的空間位置特征的信息，以一定的空間坐標系為參考，并以矢量數(shù)據(jù)表示。處理實體的空間是GIS的最大特點，是區(qū)別于其他信息系統(tǒng)的標志。

屬性數(shù)據(jù)庫是指定義實體自然屬性和社會屬性的數(shù)據(jù)庫。屬性數(shù)據(jù)包括具有規(guī)則屬性的結(jié)構(gòu)型數(shù)據(jù)和不具備規(guī)則屬性的非結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù)。

空間信息和屬性信息共同描述一個空間實體，歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)作為一個關系數(shù)據(jù)庫，將對歷史建筑的空間數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化的屬性數(shù)據(jù)進行關聯(lián)和統(tǒng)一管理。

4.2信息管理系統(tǒng)的設計

信息管理系統(tǒng)設計的整個過程包括以下幾個步驟：數(shù)據(jù)的采集與處理；設計數(shù)據(jù)庫的概念模型設計；數(shù)據(jù)庫的邏輯設計、優(yōu)化設計；數(shù)據(jù)庫的物理設計；物理數(shù)據(jù)庫的建立、試運行、評價等。

物理數(shù)據(jù)層是信息管理系統(tǒng)中基本數(shù)據(jù)的存儲形式，即以歷史建筑單體或群落為單位的信息表，是信息庫的基礎。

邏輯數(shù)據(jù)層即信息檢索的分類法，根據(jù)歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)的需求，分為建筑類型、保護級別、始建年代、群落規(guī)模、建筑高度、建筑面積、結(jié)構(gòu)形式等大類。物理數(shù)據(jù)層中的每條數(shù)據(jù)均設定了“信息屬性”一欄，并為其賦值，以建立科學的檢索規(guī)則。邏輯數(shù)據(jù)層直接面向用戶。

概念數(shù)據(jù)層是研究過程中的組織框架和信息管理系統(tǒng)后臺的管理框架，直接面向維護和管理人員，按歷史建筑資源所屬地域劃分區(qū)塊，分區(qū)操作、管理與維護。

此外，信息管理系統(tǒng)還包括系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能設計，具體結(jié)構(gòu)由檢索查詢、統(tǒng)計分析、打印輸出、系統(tǒng)維護等幾大功能模塊組成，實現(xiàn)數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)查詢與統(tǒng)計、數(shù)據(jù)內(nèi)容輸出等功能。

5　歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)需求分析

歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)的信息搜集旨在為管理層面提供全面視野，在關鍵性基礎信息方面要求簡潔而明確，突出重點，房測、現(xiàn)狀完損情況等具體深入的調(diào)研及人文歷史等輔助信息留待下步工作層級展開。通過參照《上海市文物保護條例》、《上海市歷史文化風貌區(qū)和優(yōu)秀歷史建筑保護條例》，并借鑒《第三次全國文物普查不可移動文物登記表》、《中國工業(yè)建筑遺產(chǎn)調(diào)查記錄與索引》，可以總結(jié)出歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)需求。具體可分為空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)兩大類型。

5.1空間數(shù)據(jù)

空間數(shù)據(jù)是指用來表示空間實體的位置、形狀、大小及其分布特征諸多方面信息的數(shù)據(jù)，它可以用來描述來自現(xiàn)實世界的目標，它具有定位、定性、時間和空間關系等特性。空間數(shù)據(jù)以點、線、面以及實體等基本空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為形式。

圖層是空間數(shù)據(jù)組織的基本單位，空間數(shù)據(jù)的分布性是通過圖層的分布來體現(xiàn)的。圖層是一定空間范圍內(nèi)具有相同屬性要素的同類地理空間實體的有機集合，即在某種特殊應用領域下相互之間有著密切聯(lián)系的地理空間實體的組合。因此，圖層具有專題和空間范圍兩個基本要素，不同專題和空間范圍的圖層根據(jù)一定規(guī)則進行組合便可形成內(nèi)涵豐富的地圖[1]。

5.2屬性數(shù)據(jù)

屬性數(shù)據(jù)可分為具有規(guī)則性的結(jié)構(gòu)型和不具規(guī)則性的文檔型兩類數(shù)據(jù)類型。

結(jié)構(gòu)型數(shù)據(jù)指的是具有規(guī)則屬性的表格型數(shù)據(jù)。在歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)中需要建筑編號、名稱、地址、始建年代、建筑類型、保護級別、群落規(guī)模、建筑面積、建筑高度、結(jié)構(gòu)形式、完損狀況等結(jié)構(gòu)型數(shù)據(jù)。

文檔型數(shù)據(jù)指的是在存儲、顯示過程中只能以整個文件的方式進行的數(shù)據(jù)，不具有結(jié)構(gòu)性。文檔型數(shù)據(jù)包括文本文檔、圖像數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)等類型。文本文檔指的是以文字為主，結(jié)合表格、插圖等描述各階段成果的文檔型數(shù)據(jù)，包括word文檔和txt文檔等。在歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)中需要總體風貌與風格特征、人文歷史、周邊環(huán)境與景觀等，可以附加但不必需各種勘察報告、專題研究報告等；圖像數(shù)據(jù)指的是各種掃描、拍攝或其他途徑獲得的柵格文件，主要包括jpg、bmp、tif等文件格式。在歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)中需要歷史建筑各立面外觀及室內(nèi)重要空間照片；圖形數(shù)據(jù)指的是區(qū)別于圖像文件的矢量文件，主要包括dwg、dxf、ai、pdf等文件格式。在歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)中需要歷史建筑總平面圖、各立面圖、各層平面圖等。

6　結(jié)語

構(gòu)建歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)旨在為歷史建筑資源建立規(guī)范的信息化檔案，應遵循經(jīng)濟高效性原則，對歷史建筑管理所需的各類信息進行數(shù)字化存儲，實現(xiàn)信息整合與重復利用，提高管理效率；同時，還需遵循標準化與可擴展性原則，對所需信息按管理需求及存儲方式進行分類，有序適用，形成模塊化標準，具有可擴展性，利于主管部門對歷史建筑資源信息共享、協(xié)同共建。引入GIS系統(tǒng)的目的在于將屬性數(shù)據(jù)與空間圖形進行整合，通過專業(yè)組織模式的設計，利用其強大的空間分析功能，為大量多源數(shù)據(jù)的深入研究分析與圖形表達提供強大的技術支撐，使其成為歷史建筑價值評估以及保護再利用設計的基本依據(jù)，從而為歷史建筑資源的日常管理與維護和保護與再利用開發(fā)奠定基礎。

[] 宋計棉，周擁軍.文物建筑保護信息化系統(tǒng)[J].上海城市規(guī)劃，2007（6）：48.

[2] 陽俊彪，蔡宣平.地理信息數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)[J].國防科技大學學報，1995（6）：60.

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1007-7359(2016)03-0015-04

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.03.004

羅超君 （1981-），女，上海人，畢業(yè)于同濟大學，建筑學碩士，工程師。