王競敏 馬岳

摘要：巖畫，作為研究史前文明的關(guān)鍵遺存，是我國文化遺產(chǎn)的重要部分。我國巖畫數(shù)量眾多，分布廣泛，但是研究歷史尚短，研究成果較少。在初步調(diào)查階段，對巖畫的相關(guān)信息數(shù)據(jù)采集不夠全面、準確，效率低、流通性差，無法滿足后續(xù)研究需要。本文在文化遺產(chǎn)保護的視域下，思考巖畫數(shù)據(jù)采集的意義和要求，分析巖畫數(shù)據(jù)采集的現(xiàn)有技術(shù)和選用原則，以期為未來巖畫遺產(chǎn)檔案建設(shè)作出貢獻。

關(guān)鍵詞：巖畫；文化遺產(chǎn)；數(shù)據(jù)采集技術(shù)；信息記錄方法

隨著社會經(jīng)濟與文化的不斷發(fā)展，在追尋物質(zhì)滿足的基礎(chǔ)上，人們開始越來越多地關(guān)注人類歷史、文化及社會生活的遺存，這也是近幾十年全球文化遺產(chǎn)熱的一個縮影。中國既是一個有著悠久歷史的文明古國，也是一個對保護歷史文化高度自覺的國家。2021年表決通過的《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》中就明確指出，要傳承弘揚中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，要“強化重要文化和自然遺產(chǎn)、非物質(zhì)文化遺產(chǎn)系統(tǒng)性保護”。

有一個詞值得關(guān)注，即“文化遺產(chǎn)系統(tǒng)性保護”。文化遺產(chǎn)作為中國遺產(chǎn)保護框架中的重要組成部分，有“物質(zhì)文化遺產(chǎn)”和“非物質(zhì)文化遺產(chǎn)”兩大類。以《中華人民共和國文物保護法》為核心，我國已經(jīng)建立了完整的物質(zhì)文化遺產(chǎn)保護系統(tǒng)。在這個系統(tǒng)中，相較于古墓葬、古建筑等，對于巖畫類文化遺產(chǎn)的保護開始較晚，研究較少。本文將從文化遺產(chǎn)保護的視域思考巖畫的數(shù)據(jù)采集，比較研究當前幾種主要的巖畫數(shù)據(jù)采集技術(shù)。

一、文化遺產(chǎn)保護系統(tǒng)下的巖畫數(shù)據(jù)采集

巖畫的數(shù)據(jù)采集是巖畫保護中非常重要且必要的一環(huán)。巖畫作為不可移動的物質(zhì)文化遺產(chǎn)，是承載大量人文、社科信息的古代遺存。不論是破解巖畫所隱含的古代社會記憶，還是破譯古人的巖畫符號；不論是解密巖畫的創(chuàng)作族群，還是解析地區(qū)歷史與未來的聯(lián)系，這一切都基于詳細、準確、完善的巖畫信息數(shù)據(jù)。巖畫數(shù)據(jù)的采集不可避免地會與巖畫本體及巖畫衍生物產(chǎn)生直接或間接接觸，或多或少會影響其物理和化學性狀。巖畫數(shù)據(jù)采集的成果，也影響著后續(xù)的保存、管理、展示、共享、利用等工作。因此，研究提升巖畫的數(shù)據(jù)采集技術(shù)可以更全面、有效地保護巖畫遺產(chǎn)。

隨著全球文化遺產(chǎn)保護工作的深入，保護手段從原來單純的“維持”逐步擴大到集記錄、保存、管理、維護、修復、利用等于一體。其中，對巖畫的記錄涉及不同數(shù)據(jù)的采集和相關(guān)技術(shù)的運用。以意大利的梵爾卡莫妮卡研究團隊為例，他們對不同巖畫的數(shù)據(jù)采集技術(shù)都有嚴格的、可執(zhí)行的操作標準。對巖畫遺產(chǎn)保護的第一步，需要落實在切實可行的巖畫數(shù)據(jù)采集方案上。

巖畫的數(shù)據(jù)采集是文化遺產(chǎn)保護系統(tǒng)內(nèi)部關(guān)聯(lián)的重要紐帶。符合要求的巖畫采集數(shù)據(jù)成果是巖畫維護的基礎(chǔ)，是巖畫研究的科學依據(jù)，是巖畫利用的來源，也是巖畫傳承的接續(xù)。在與國際巖畫研究接軌時，我們也發(fā)現(xiàn)對巖畫遺產(chǎn)的保護不再只是單獨針對巖畫本體，而是越來越多地以人類學、社會學的方法，利用多學科的技術(shù)，轉(zhuǎn)向綜合的、復雜的、系統(tǒng)的保護[1]。在這樣一個多學科融合的綜合系統(tǒng)中，聯(lián)系不同專業(yè)、不同技術(shù)的紐帶，就是全方位、立體化的巖畫數(shù)據(jù)采集。

二、基于文化遺產(chǎn)價值的巖畫數(shù)據(jù)采集要求

在不同時代、不同價值觀和不同文化背景下，人們對文化遺產(chǎn)的價值往往有不同的認識[2]。在普遍價值的基礎(chǔ)上，《中華人民共和國文物保護法》規(guī)定了以“歷史價值、藝術(shù)價值、科學價值”為核心的三大價值體系。在巖畫具體保護實踐中，同樣需要參考三方面的表現(xiàn)，制定有實操性的巖畫數(shù)據(jù)采集方案。同時，巖畫遺產(chǎn)有別于其他文化遺產(chǎn)的一點是，它們大部分都位于崇山峻嶺、大漠荒野等人跡罕至的地帶。因此，巖畫的數(shù)據(jù)采集有區(qū)別于其他文化遺產(chǎn)的特點及要求。

要求一：對巖畫數(shù)據(jù)的采集，要深刻認識巖畫不可再生的特性，盡量減少對巖畫本體的損壞。盡管巖畫的載體是石質(zhì)材料，相比布帛、獸皮、紙張等存留的時間更長，但是由于自然風化、雨水沖蝕、粉塵及化學氣體的污染等，很多巖畫的表面已經(jīng)出現(xiàn)破損甚至是剝落。因此，在對巖畫進行數(shù)據(jù)采集時，首先要考慮在提高精確度的同時減少對巖畫造成的損害。

要求二：對巖畫數(shù)據(jù)的采集，要做到藝術(shù)價值與歷史價值的統(tǒng)一。我國早期對巖畫數(shù)據(jù)的采集大部分從藝術(shù)的角度出發(fā)，優(yōu)點是可以采集到巖畫上大量的藝術(shù)表現(xiàn)形式和技法，缺點是對巖畫的數(shù)據(jù)采集只集中在巖畫本體上?？紤]到對巖畫有歷史斷代、族群信息和社會演變等研究需求，除巖畫本體外，巖畫上所有的點、線、圖案等痕跡，巖畫大小、位置、在該地區(qū)的分布狀況、周邊環(huán)境等都應進行全面采集。

要求三：對巖畫環(huán)境數(shù)據(jù)的采集，要求從巖畫到環(huán)境保持統(tǒng)一。巖畫的出現(xiàn)與當時的自然環(huán)境、社會生活密不可分。巖畫的環(huán)境數(shù)據(jù)不僅包括巖畫的形狀、石質(zhì)材料、畫面的保存狀態(tài)，還包括圍繞巖畫的所有自然環(huán)境因素，例如巖畫所處的位置，朝向，周邊重要的山川、河流、湖泊等，更包括相關(guān)社會因素，例如同時期的遺址遺跡、人類活動痕跡等，這些信息都應妥善采集，對環(huán)境的描述不能流于表面，對能夠幫助理解和研究巖畫的信息都要作記錄[3]。

三、現(xiàn)有的巖畫遺產(chǎn)數(shù)據(jù)采集技術(shù)

巖畫的田野調(diào)查是巖畫類文化遺產(chǎn)保護的基礎(chǔ)。在田野調(diào)查中，對巖畫信息的記錄是第一步，也是最重要的一步。20世紀90年代后，由于文化遺產(chǎn)內(nèi)涵和外延的不斷擴展，巖畫研究不斷深入，涵蓋了考古學、人類學、哲學、民俗學、美學、史學、語言學等多個領(lǐng)域，綜合了多個專業(yè)學科的知識與技能，巖畫數(shù)據(jù)采集的數(shù)量和質(zhì)量都有了更高的標準。

（一）古代金石學研究是我國巖畫數(shù)據(jù)采集的萌芽

中國古代金石學研究是我國巖畫數(shù)據(jù)采集的萌芽，其中傳拓技術(shù)得到普遍應用。中國的金石學研究起源于秦漢，興盛于宋、清，“金”是指青銅器等各種金屬器物及其銘文，“石”則是指刻有圖像和文字等的石刻體。由于金石學的研究目的是“證經(jīng)補史”，這和現(xiàn)代巖畫學有區(qū)別，金石學的研究對象主要是有銘文的石刻。金石學的重要復制技藝—傳拓，在巖畫的數(shù)據(jù)采集中被廣泛應用。我國各地的巖畫普查均采用傳拓技術(shù)，獲得了許多珍貴的巖畫拓片資料。傳拓技術(shù)學習簡單，易上手，而且成本較低，這也是大部分巖畫采集時制作拓本的原因。但使用傳拓技術(shù)采集巖畫信息，存在以下三個問題：（1）巖畫根據(jù)制作方法分巖刻和巖繪兩種，傳拓技術(shù)更適合有刻或鑿痕的巖刻，而對于巖繪類的巖畫并不適用。（2）相比金石學常見的傳拓對象，如石碑、摩崖、浮雕、銅器等，巖畫的表面通常未經(jīng)人工打磨，表面不是很平整，形狀也不規(guī)矩，拓本會缺失部分巖畫表面信息。（3）頻繁對巖畫進行拓印，會使巖體含水量超標，很容易因為“凍融效應”，造成巖刻面的脫落[4]。因此，雖然傳拓技術(shù)在我國使用歷史悠久，技術(shù)難度較低，但用于巖畫數(shù)據(jù)采集的拓本質(zhì)量和數(shù)量都比較低。

（二）現(xiàn)代巖畫學的科學繪圖方法

現(xiàn)代巖畫學的發(fā)展促使科學繪圖方法廣泛應用于巖畫的數(shù)據(jù)采集，例如描摹、線繪圖等。

我國現(xiàn)代巖畫研究始于20世紀初，田野調(diào)查及研究方法大量借鑒了歐洲考古學。在歐洲，描摹是最早用于巖畫記錄和復制的技術(shù)。相比拓本制作，描摹圖的制作者直接和巖畫“對話”，描摹出巖石的每一處細節(jié)，并使用不同顏色區(qū)分巖畫上不同時代、不同主題的重疊巖刻內(nèi)容[3]。這是一種需要耐心和細致觀察力且工作量巨大的采集方式?；诳茖W制圖的線繪圖以手工繪制為主，輔以直尺等傳統(tǒng)測量工具，在繪制巖畫圖形的同時，標定其尺寸、形狀、位置等數(shù)據(jù)。線繪圖相比拓本和描摹圖，可以更加精確地反映巖畫的尺寸和空間位置[5]。這兩種方法在世界各地的巖畫研究中都已經(jīng)被普遍使用。例如，意大利的研究者就為卡莫尼山谷中幾乎所有的巖畫都制作了描摹圖，并在調(diào)查階段制作了線繪圖。很多學者認為，這種直接接觸巖畫的記錄方式，可以讓記錄者代入創(chuàng)作者的情感，從而展開細致的觀察。

（三）電子設(shè)備引入巖畫的數(shù)據(jù)采集

現(xiàn)代科技的發(fā)展，將電子設(shè)備引入巖畫的數(shù)據(jù)采集，膠片相機和攝像機的使用，留下了寶貴的早期巖畫記錄。

傳統(tǒng)的巖畫數(shù)據(jù)采集及復制方法因直接接觸巖畫本體，容易對巖畫造成損傷，受限于記錄者的水平和技術(shù)，采集質(zhì)量參差不齊，巖畫信息采集不全面，工藝流程復雜，制作速度較慢。隨著攝影技術(shù)的出現(xiàn)，膠片攝影進入研究人員的視野，一些著名的自然景觀、文物遺跡很早就成為拍攝的題材。膠片相機的使用，是無接觸式信息采集的開端。

我國最早拍攝巖畫照片的時間現(xiàn)在已無考。從1927年成立的中國學術(shù)團體協(xié)會西北科學考察團團員名單中，可以看到當時已經(jīng)有專業(yè)攝影師參與[6]。西北藝術(shù)文物考察團在1940—1944年曾使用135相機配標準鏡頭，留存了近百張原始文物及環(huán)境的照片[7]。李延儉于1957年發(fā)表于《文物參考資料》上的文章《文物攝影的節(jié)約問題值得注意》則是現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上可以查到的最早關(guān)于文物攝影研究的文獻。在這之后的很長一段時間，我國的巖畫研究都處于停滯狀態(tài)，直到20世紀80年代后巖畫學復興，許多專家學者攜帶膠片攝影設(shè)備為巖畫調(diào)查留下了大量的珍貴影像。由于膠片本身特殊的物理及化學性質(zhì)，這些膠卷、照片也都成為研究巖畫的歷史檔案資料。

（四）數(shù)字式攝影設(shè)備的普及標志著巖畫信息采集數(shù)字化的開端

隨著數(shù)字技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)碼相機和攝像機在小型化、精度和速度上的提升，拍攝功能的增強，價位和操作難度的降低，當前的巖畫攝影已經(jīng)徹底從早期的膠片攝影轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)碼攝影。相比傳統(tǒng)膠片相機，從使用角度考量，數(shù)碼相機拍攝更加快捷方便，而且立時可看；從儲存角度考量，數(shù)碼攝影采集到的信息都是數(shù)字模式的，使用的存儲設(shè)備更加安全，并且方便攜帶；從后續(xù)使用角度考量，采集到的數(shù)字圖片和視頻不僅可以用于考證研究，同樣也可以進行二次加工及創(chuàng)作；從共享角度考量，巖畫的數(shù)字信息既可以通過線下方式，如可移動存儲設(shè)備轉(zhuǎn)移，也可以通過線上如網(wǎng)站、郵箱、公眾號等發(fā)送。使用數(shù)碼攝影設(shè)備除了可以采集更全面、更充足的巖畫本體及周邊環(huán)境的信息外，也常應用于對巖畫拓本、摹本及線繪圖的翻拍，或者在高清數(shù)碼照片的基礎(chǔ)上采用計算機輔助軟件直接生成數(shù)字線描圖等。數(shù)字化設(shè)備的普及，使巖畫數(shù)據(jù)的獲取更加方便、快捷。尤其是高分辨率的數(shù)碼相機的使用，大大提升了巖畫數(shù)據(jù)采集的效率。

（五）將科學測繪技術(shù)應用于數(shù)據(jù)采集，可以獲得更多巖畫的地學信息

將數(shù)碼攝像設(shè)備與現(xiàn)代測繪技術(shù)結(jié)合，可以在獲取更多巖畫本體特征及空間位置信息的基礎(chǔ)上進行科學計算，這就是數(shù)字近景攝影技術(shù)。寧明花山巖畫是我國首個使用近景攝影測量技術(shù)獲取正射影像圖的巖畫案例，在采集過程中除了使用測繪工具—全站儀外，還借助了非量測數(shù)碼相機[8]。在野外的巖畫測繪中，由于很多巖畫都位于高聳的峭壁或懸崖頂部，周圍環(huán)境難以設(shè)置站點，也可以將高精度數(shù)碼相機加裝在無人機上進行低空拍攝。無人機所采集到的傾斜影像可以和其他正射影像相互補充。

（六）巖畫采集數(shù)據(jù)的豐富使巖畫的三維重建成為可能

早期攝影測量技術(shù)所采集到的巖畫信息都以二維圖像的形式保存，隨著采集設(shè)備升級，采集到的數(shù)據(jù)信息更多也更準確。現(xiàn)在的近景攝影測量技術(shù)和傾斜攝影測量技術(shù)都可以計算生成三維坐標，實現(xiàn)三維模型的重建。但是由于攝影測量的影響因素較多，采集到的點云數(shù)據(jù)質(zhì)量較低，當前對巖畫三維數(shù)據(jù)的采集更多采用三維掃描技術(shù)。2010年5月，我國首次運用三維掃描設(shè)備對將軍崖巖畫進行信息記錄，獲取其實時三維數(shù)據(jù)，并建立了巖畫的三維立體數(shù)據(jù)庫[9]。在這之后，在花山巖畫和賀蘭山巖畫的數(shù)字化工程中，三維掃描技術(shù)也都發(fā)揮了重要作用，進一步補充并完善了當?shù)貛r畫的數(shù)據(jù)庫。從二維圖像到三維圖像，三維掃描儀、光場相機等的使用，將會使巖畫數(shù)據(jù)采集的種類得到更大擴充。

當前，對巖畫遺產(chǎn)的數(shù)據(jù)采集已經(jīng)從單一的檔案資料性的測繪，發(fā)展到圍繞文化遺產(chǎn)開展的綜合性數(shù)據(jù)庫建設(shè)。以傳拓、描摹、線繪、攝影、掃描技術(shù)，再結(jié)合全球定位技術(shù)、航空拍攝技術(shù)、衛(wèi)星遙感技術(shù)以及GIS技術(shù)，建立了從微觀到宏觀、從局部到全面、從平面到立體的巖畫數(shù)據(jù)采集體系。

四、文化遺產(chǎn)保護理念下的巖畫數(shù)據(jù)采集技術(shù)的選用原則

我國巖畫遺產(chǎn)數(shù)據(jù)采集內(nèi)容應當遵從綜合性原則，主要表現(xiàn)為兩個綜合：一是采集信息形式的綜合，這里包括一維信息（文字、音頻）、二維信息（拓本、描摹、線繪、照片、視頻）、三維信息（點云數(shù)據(jù)、三維模型等）；二是采集對象的綜合，包括巖畫本體信息、巖畫位置信息、巖畫周邊環(huán)境信息等。

我國巖畫遺產(chǎn)數(shù)據(jù)采集技術(shù)應當遵從多樣性原則，既要使用傳統(tǒng)復制技術(shù)，也要不斷借鑒新的測繪技術(shù)。從目前的巖畫考察情況看，傳統(tǒng)的手工記錄方式使用工具簡單，操作方法簡便，對記錄人員的專業(yè)性要求也比較低，成為巖畫數(shù)據(jù)采集的普遍手段。隨著巖畫數(shù)據(jù)采集的科學化、標準化、現(xiàn)代化，大量數(shù)字采集技術(shù)開始逐步從理論研究進入實踐應用。但由于我國巖畫分布廣泛，所處環(huán)境復雜，儀器設(shè)備相對比較昂貴，再加上相關(guān)專業(yè)技術(shù)人才的缺失，巖畫的數(shù)字化工作還處于起步階段。

我國巖畫遺產(chǎn)數(shù)據(jù)采集工作應當遵從連續(xù)性原則。巖畫的保存狀態(tài)不但受客觀因素的影響，例如日曬、雨淋、風吹等，而且受自然環(huán)境的影響，例如河水改道、地質(zhì)形態(tài)變化等，還受人為因素的影響，例如族群遷徙、民俗變化等。這些都導致巖畫在不同時間段的狀態(tài)有所差異。因此，對巖畫的數(shù)據(jù)采集應當是持續(xù)不斷的工作，既要保存巖畫采集的原始數(shù)據(jù)，也要定期記錄巖畫的最新狀態(tài)，還要通過計算和模擬，預測巖畫的未來情況并加以保護。

五、結(jié)語

我國巖畫學界與國際組織及個人研究合作的深入，受國際文化遺產(chǎn)保護理念的影響日益加深，表現(xiàn)為對巖畫信息數(shù)據(jù)采集的范圍從單獨對巖畫本體符號、圖案的記錄，發(fā)展到對巖畫和周邊環(huán)境的聯(lián)系的記錄；對巖畫信息數(shù)據(jù)采集的手段從單獨對巖畫內(nèi)容進行復制，發(fā)展到傳統(tǒng)技藝與數(shù)字技術(shù)的結(jié)合；對巖畫信息數(shù)據(jù)采集的成果從單一的紙質(zhì)媒介發(fā)展到多媒體共存的新局面。相信推動更多新型巖畫數(shù)據(jù)采集技術(shù)從理論實驗走向?qū)嵺`應用，吸引更多專業(yè)領(lǐng)域的人員加入巖畫記錄工作，向公眾傳達正確的巖畫保護觀念與更豐富的巖畫內(nèi)容，將成為我國巖畫事業(yè)未來發(fā)展的主要方向。

基金項目

本文系2016年河套學院科學技術(shù)研究項目“基于三維掃描的陰山巖畫數(shù)字化研究”（項目編號：HYZQ201629）的階段性研究成果。

作者簡介

王競敏，1983年生，女，內(nèi)蒙古巴彥淖爾人，講師，內(nèi)蒙古大學研究生，研究方向為計算機應用、控制工程、物聯(lián)網(wǎng)。

馬岳，1983年生，男，內(nèi)蒙古巴彥淖爾人，館員，本科，研究方向為文物保護、文物展陳。

參考文獻

[1]王巨山.中國文化遺產(chǎn)保護與發(fā)展實踐[M].沈陽：遼寧教育出版社，2016.

[2]叢桂芹.價值建構(gòu)與闡釋[D].北京：清華大學，2013.

[3]楊超.圣壇之石[M].廣州：世界圖書出版廣東有限公司，2013.

[4]王婕.基于新公共管理理論的陰山巖刻保護研究[D].北京：北京郵電大學，2015.

[5]閆四海.文物的圖像線圖繪制研究和數(shù)字化管理系統(tǒng)實現(xiàn)[D].西安：西北大學，2014.

[6]王新春.中國西北科學考查團考古學史研究[D].蘭州：蘭州大學，2012.

[7]東平.歷史遺珍—《教育部藝術(shù)文物考察團西北攝影集選（1940—1944）》的發(fā)現(xiàn)[J].文博，1992（5）：2，40-44.

[8]朱根雄，張俐萍.寧明花山巖畫近景攝影測量的技術(shù)方法[C].廣州：中國測繪學會.經(jīng)天緯地—全國測繪科技信息網(wǎng)中南分網(wǎng)第十九次學術(shù)交流會優(yōu)秀論文選編，2005.

[9]黃玉琴.三維激光掃描技術(shù)在花山巖畫保護中應用[J].中國文物科學研究，2012（1）：63-66.