段加波 徐國建 周洋

摘 要：本文運用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位、地理信息系統(tǒng)、移動互聯(lián)、無線通信等技術(shù)，設(shè)計了田野文物巡檢管理系統(tǒng)。其包含基于北斗導(dǎo)航與位置服務(wù)高精度基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺的文物巡查終端和巡檢工作指揮調(diào)度系統(tǒng)，具備田野文物智能巡檢、綜合管理、應(yīng)急指揮等功能，為推進(jìn)我國田野文物保護(hù)工作的信息化、自動化及智能化提供了一種有效的新思路。

關(guān)鍵詞：北斗定位;地理信息系統(tǒng);田野文物;智能巡檢

中圖分類號：P208;P228.4文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1003-5168（2020）23-0008-03

Abstract： This paper used Beidou satellite navigation and positioning， geographic information system， mobile internet， wireless communication and other technologies to design a field cultural relic inspection management system. It includes a cultural relics inspection terminal and inspection work command and dispatch system based on the Beidou navigation and location service high-precision basic data platform， and has the functions of field cultural relics intelligent inspection， comprehensive management， emergency command， etc.， which provides an effective new idea for promoting the informatization， automation and intelligence of the field cultural relics protection in China.

Keywords： Beidou positioning;geographic information system;field cultural relics;intelligent inspection

田野文物是田野石雕、石碑、石刻及地下埋藏的古墓葬文物的統(tǒng)稱，具備分布廣、數(shù)量多、保護(hù)管理工作艱巨等特點[1]。近年來，文物收藏價值不斷提升，我國田野文物成為文物犯罪的首要侵害對象，特別是盜掘古墓葬犯罪呈現(xiàn)多發(fā)、頻發(fā)的特點，大量珍貴文物被盜毀，給我國的歷史文化遺產(chǎn)造成嚴(yán)重?fù)p失。文物相關(guān)管理部門的田野文物巡查管理任務(wù)日益艱巨，當(dāng)前迫切需要通過現(xiàn)代技術(shù)手段，建立一套可靠、實用、易用的巡檢管理信息化系統(tǒng)，以加強(qiáng)對田野文物的巡查和保護(hù)力度。

1 文物巡查現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

根據(jù)是否被登記備案，田野文物可以分為兩類：一類是已被文物部門發(fā)現(xiàn)且已登記備案的各級文物保護(hù)單位及其他不可移動文物點，另一類是文物部門尚未發(fā)現(xiàn)的古墓葬、古遺址及其他散存的田野石刻[2]。它們都是我國重要的歷史文化遺產(chǎn)，是中國作為世界上著名文明古國的歷史見證。目前，針對田野文物，使用最普遍的方法是在需要重點保護(hù)的田野文物附近設(shè)立文管所，通過文保員進(jìn)行地面巡邏的方式實現(xiàn)晝夜觀測。傳統(tǒng)人工巡護(hù)的方式主要通過巡檢人員攜帶紙質(zhì)文件記錄巡檢中發(fā)現(xiàn)的異常情況，并通過電話等方式向上級領(lǐng)導(dǎo)匯報，這種方法簡單易行，但是作為一項長期的工作機(jī)制，不可避免地存在一些問題，突出表現(xiàn)在對巡查人員及巡邏路線、時間、頻率、密度缺乏科學(xué)有效的監(jiān)督和制約，巡查情況很難掌握，達(dá)不到應(yīng)有的效果[3]。

2 系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)

為了達(dá)到田野文物巡檢工作科學(xué)化、精細(xì)化管理的目的，有力地監(jiān)督巡查計劃落實情況，為巡檢工作提供科學(xué)的、系統(tǒng)的、量化的管理手段，本系統(tǒng)以成都市文化廣電旅游局提供的不可移動文物空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，運用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位、地理信息系統(tǒng)、移動互聯(lián)、無線通信等技術(shù)，研發(fā)基于北斗定位技術(shù)的田野文物巡檢管理系統(tǒng)，對田野文物巡檢工作全流程提供以信息化支撐為主要特點的現(xiàn)代管理手段，清晰記錄巡檢過程的線路軌跡、管線的異常情況，保證巡檢的質(zhì)量和效率，為田野文物巡檢管理與巡檢人員的工作提供更為科學(xué)的平臺。

3 系統(tǒng)總體設(shè)計

基于北斗定位技術(shù)的田野文物巡檢管理系統(tǒng)的建設(shè)模式按照“統(tǒng)籌規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、分級部署”的原則，在著眼田野文物巡檢管理業(yè)務(wù)和應(yīng)用實際的基本思路指導(dǎo)下，研發(fā)文物巡檢終端和巡檢工作指揮調(diào)度系統(tǒng)，系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖1所示。

系統(tǒng)采用客戶端/服務(wù)器架構(gòu)（Client/Server），分為運行支撐層、數(shù)據(jù)層、應(yīng)用支持層及用戶層。

3.1 運行支撐層

運行支撐層為軟件系統(tǒng)運行提供網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、為硬件系統(tǒng)運行提供硬件環(huán)境支持。

3.2 數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層包括基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫和專題數(shù)據(jù)庫?；A(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫用于存儲矢量、影像等GIS數(shù)據(jù)，專題數(shù)據(jù)庫用于存儲田野文物空間位置及屬性信息。

3.3 應(yīng)用支持層

應(yīng)用支持層為系統(tǒng)提供GIS平臺、數(shù)據(jù)交換平臺、數(shù)據(jù)庫管理平臺等中間件支撐環(huán)境。應(yīng)用系統(tǒng)層是系統(tǒng)核心層，實現(xiàn)本項目需求確定的各種業(yè)務(wù)功能，主要包括巡檢工作指揮調(diào)度系統(tǒng)、移動巡檢系統(tǒng)。巡檢工作指揮調(diào)度系統(tǒng)采用地理信息公共平臺和專題數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)實現(xiàn)空間地理信息和田野文物信息的疊加展示及巡查工作管理;移動巡查系統(tǒng)基于內(nèi)置于移動設(shè)備中的移動終端數(shù)據(jù)庫，結(jié)合移動設(shè)備自帶的4G、北斗終端芯片和照相模塊，利用電子地圖和工作流程控制等多種手段，提供田野文物移動巡查功能。

3.4 用戶層

用戶層囊括了本系統(tǒng)的最終用戶群體，包括系統(tǒng)管理人員、后臺管理系統(tǒng)系統(tǒng)使用人員及移動端APP用戶等。

4 系統(tǒng)功能設(shè)計

4.1 巡檢工作指揮調(diào)度系統(tǒng)功能設(shè)計

根據(jù)文物巡查管理部門權(quán)限，巡檢工作指揮調(diào)度系統(tǒng)分為區(qū)縣級巡檢控制系統(tǒng)和市級巡檢控制系統(tǒng)。系統(tǒng)功能如圖2所示。

4.1.1 電子地圖基本操作功能。具體功能如下：放大、縮小、平移、鷹眼、全圖等地圖瀏覽所需要的基本功能;距離量算、面積量算等工具型功能;對屬性數(shù)據(jù)的查詢并在地圖中列表顯示相關(guān)的屬性信息;圖層控制、圖層對象列表等地理信息方面的專業(yè)功能。

4.1.2 配置信息管理功能。該功能實現(xiàn)對服務(wù)端監(jiān)控系統(tǒng)和移動端系統(tǒng)運行過程中的所有配置信息的統(tǒng)一管理，管理的信息包括人員類型、任務(wù)類型、事件類型、事件緊急程度等。

4.1.3 用戶信息管理功能。該功能對所有服務(wù)端監(jiān)控系統(tǒng)和移動端系統(tǒng)用戶信息進(jìn)行統(tǒng)一管理，包括新用戶賬號添加和所有用戶信息編輯，系統(tǒng)按照人員的部門組織、管理所有用戶，并能夠顯示在線工作人員，確保在遇到突發(fā)事件時及時聯(lián)系相關(guān)人員。

4.1.4 巡檢任務(wù)管理功能。該功能有助于實時查看移動端提交的巡檢任務(wù)，以實現(xiàn)對管道巡檢人員工作情況的管理，可以對巡檢人員巡檢工作進(jìn)行查詢統(tǒng)計，是對其工作進(jìn)行量化管理的一種有效手段。

4.1.5 巡檢軌跡回放功能。該功能實現(xiàn)以不同的速度回放巡檢人員的巡檢軌跡，對巡檢人員工作是否到位進(jìn)行監(jiān)督，在出現(xiàn)事故時，這可以為明確事故責(zé)任提供一定的參考。

4.1.6 巡檢人員實時定位功能。該功能及時獲取在線巡檢人員從移動終端實時提交的坐標(biāo)，并疊加在電子地圖上展示，幫助控制中心工作人員了解巡檢工作人員當(dāng)前工作情況。

4.1.7 巡檢事件管理功能。該功能實現(xiàn)對巡檢工作人員上報的巡檢事件處理，監(jiān)控人員在接到上報事件之后及時做出響應(yīng)，并將事件分派給當(dāng)前在線且距離事件最近的工作人員進(jìn)行處理，事件分派信息將會回發(fā)至相應(yīng)巡檢人員的移動終端，由其進(jìn)行處理。

4.1.8 田野文物數(shù)據(jù)管理功能。該功能對田野文物及周邊附屬設(shè)施的空間、屬性信息進(jìn)行管理，管理的信息包括田野文物的等級、歷史沿革、建控地帶、保護(hù)范圍等專題數(shù)據(jù)，通過圖形化、簡單化地操作這些對象的信息，直觀可視地為用戶提供所需的各種信息。

4.2 北斗移動終端巡檢功能設(shè)計

北斗移動終端巡檢系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖3所示。

4.2.1 用戶信息管理功能。該功能實現(xiàn)用戶對個人信息的維護(hù)管理，以便在巡檢人員信息發(fā)生變化時及時進(jìn)行修改。

4.2.2 配置信息管理功能。該功能實現(xiàn)對移動端系統(tǒng)訪問服務(wù)器端系統(tǒng)的IP、端口號、系統(tǒng)名稱等信息管理，以確保當(dāng)服務(wù)端監(jiān)控系統(tǒng)地址發(fā)生變化時，移動端系統(tǒng)能夠正確地訪問它。

4.2.3 實時位置上傳功能。該功能通過訪問手持設(shè)備內(nèi)置的GPS模塊及時獲取巡查員當(dāng)前所在位置的坐標(biāo)，疊加在移動終端電子地圖上展示，并將位置坐標(biāo)信息傳輸?shù)椒?wù)器端數(shù)據(jù)庫中保存。

4.2.4 巡查任務(wù)上報功能。該功能為巡查工作人員處理各項日常巡查工作提供幫助。巡查人員在開始巡查工作之前應(yīng)提交任務(wù)日志記錄，提交后系統(tǒng)便開始采集并上傳其巡查軌跡，在巡查結(jié)束之后可以通過結(jié)束巡查任務(wù)對其任務(wù)日志進(jìn)行修改。

4.2.5 巡查事件上報功能。該功能為巡查工作人員提供應(yīng)急報案的支持，巡查工作人員遇到突發(fā)緊急情況時，以文字、現(xiàn)場圖片等多種手段采集當(dāng)前事件發(fā)生的第一手資料，通過移動端與服務(wù)器端系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換，現(xiàn)場將事件信息上報至監(jiān)控中心，及時獲得控制中心的指示并實施應(yīng)急處理。

4.2.6 巡查事件處理功能。該功能在監(jiān)控中心管理人員分派事件處理任務(wù)后，幫助巡查工作人員定位事件現(xiàn)場位置，獲取事件現(xiàn)場情況、處理方案，上報事件處理結(jié)果。通過實時數(shù)據(jù)傳輸，該功能可以滿足突發(fā)事件處理過程中現(xiàn)場工作人員與監(jiān)控管理人員溝通、決策的需要。

5 結(jié)語

科技進(jìn)步是經(jīng)濟(jì)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)效益提高的決定性因素，而田野文物信息化管理水平的提高是文物保護(hù)單位科技進(jìn)步的重要體現(xiàn)，是實現(xiàn)優(yōu)化管理模式的有效手段之一[4]。利用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位、地理信息系統(tǒng)、移動互聯(lián)、無線通信等技術(shù)開發(fā)的田野文物巡檢管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了田野文物智能巡查、人防管理、應(yīng)急指揮等功能，有效改善了田野文物由于地域分散而缺乏有效的巡查管理、公安協(xié)防、應(yīng)急沖突等現(xiàn)狀，有效提高了田野文物巡查管理的信息化水平和面對突發(fā)事件的應(yīng)急處置水平，有效降低了因田野文物巡檢不到位等人為因素造成的經(jīng)濟(jì)損失，有利于優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的傳承。

參考文獻(xiàn)：

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[4]張兵兵，丁鋒.淺議管理信息系統(tǒng)開發(fā)的一項基礎(chǔ)性工作[J].國土資料科技管理，1999（2）：23-28.