◎ 王瑜

文物和文化遺產(chǎn)承載著一個(gè)民族的基因和血脈，積淀著人類文明的記憶。近年來(lái)，文物資源和文化遺產(chǎn)所蘊(yùn)含的創(chuàng)新創(chuàng)造基因被不斷激活，讓文物說(shuō)話、讓歷史說(shuō)話、讓文化說(shuō)話，已經(jīng)成為文博工作者和全社會(huì)的共識(shí)。文化遺產(chǎn)數(shù)字化，讓文物和文化遺產(chǎn)活起來(lái)，測(cè)繪地理信息技術(shù)在其中發(fā)揮了重要作用。

測(cè)繪技術(shù)在文化遺產(chǎn)保護(hù)中的應(yīng)用已成熟

1992 年，聯(lián)合國(guó)教科文組織發(fā)起了世界記憶工程，被視為全球范圍內(nèi)文化遺產(chǎn)數(shù)字化工作的開(kāi)端。隨著測(cè)繪科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，目前搭載于有人/無(wú)人機(jī)、車輛、駐站等多平臺(tái)的三維激光掃描與傾斜攝影測(cè)量技術(shù)廣泛應(yīng)用于文化遺產(chǎn)景觀三維數(shù)字化留存。

“文化遺產(chǎn)保護(hù)是一項(xiàng)復(fù)雜的科學(xué)研究工作，客觀全面地記錄并表達(dá)遺存的空間信息一直是考古信息記錄的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。目前，測(cè)繪技術(shù)在文化遺存發(fā)掘信息記錄方面的應(yīng)用已經(jīng)比較成熟。與傳統(tǒng)測(cè)繪不同，文化遺產(chǎn)領(lǐng)域的測(cè)繪側(cè)重考慮本體安全、所處環(huán)境以及效果實(shí)現(xiàn)的成本和效率，強(qiáng)調(diào)局部細(xì)節(jié)的表現(xiàn)、相對(duì)位置關(guān)系的準(zhǔn)確等?！敝袊?guó)文化遺產(chǎn)研究院研究員、南方海洋科學(xué)與工程廣東省實(shí)驗(yàn)室（珠海）海洋考古團(tuán)隊(duì)首席科學(xué)家詹長(zhǎng)法告訴記者。

● 手持三維掃描建立文物三維檔案

他介紹，目前陸地考古領(lǐng)域運(yùn)用最廣泛的設(shè)備和技術(shù)有全站儀、RTK 測(cè)量?jī)x、三維激光掃描儀、無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)等。其中，全站儀與RTK 可以在測(cè)量時(shí)建立起三維測(cè)繪坐標(biāo)系統(tǒng)，用于測(cè)量發(fā)掘中常見(jiàn)的灰坑、房址、墓葬、窯址等遺跡，提升了測(cè)圖的精度和速度；三維激光掃描技術(shù)可以迅速地獲取物體表面密集的、超精確的三維點(diǎn)坐標(biāo)，具有立體直觀、可視性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，常用于古建筑等復(fù)雜建筑物及具有復(fù)雜立面的可移動(dòng)文物的三維模型重建，并可將前期數(shù)據(jù)用于古建筑與石窟寺等不可移動(dòng)文物的病害監(jiān)測(cè)；無(wú)人機(jī)航拍則可以獲得大范圍、高精度、符合測(cè)繪標(biāo)準(zhǔn)的地形圖。在海洋考古遺產(chǎn)勘測(cè)領(lǐng)域開(kāi)展海洋文化遺產(chǎn)調(diào)查，則主要應(yīng)用磁力探測(cè)、金屬探測(cè)、側(cè)掃聲吶、多波束測(cè)深、淺地層剖面探測(cè)等海洋地球物理方法。

“從不同空間尺度上來(lái)看，目前測(cè)繪技術(shù)在我國(guó)文化遺產(chǎn)保護(hù)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在點(diǎn)狀、面狀文化遺產(chǎn)空間構(gòu)建，文化遺產(chǎn)景觀規(guī)劃與保護(hù)以及文物本體保護(hù)修復(fù)3 個(gè)層面。”中國(guó)測(cè)繪學(xué)會(huì)文化遺產(chǎn)保護(hù)專業(yè)委員會(huì)委員楊溯介紹，以大空間地理信息為數(shù)字底座，結(jié)合文化遺產(chǎn)時(shí)空信息數(shù)據(jù)，形成對(duì)我國(guó)文化遺產(chǎn)在歷史、文化、藝術(shù)價(jià)值等多維度的認(rèn)知，構(gòu)建區(qū)域型文化遺產(chǎn)空間，是體現(xiàn)與發(fā)掘中華文明發(fā)展脈絡(luò)的途徑。此外，文化遺產(chǎn)景觀數(shù)字化對(duì)于文化遺產(chǎn)保護(hù)區(qū)與核心保護(hù)區(qū)“兩線”劃定、變化監(jiān)測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、三維制圖等方面，都能提供重要支撐。而在文物本體層面，文物病害精細(xì)化管理、文物虛擬修復(fù)也需要測(cè)繪技術(shù)來(lái)支撐。

越來(lái)越多文化遺產(chǎn)獲得數(shù)字新生

文物和文化遺產(chǎn)是中華民族5000 多年?duì)N爛文明的實(shí)證，對(duì)于認(rèn)識(shí)中華文明起源和發(fā)展的歷史脈絡(luò)、認(rèn)識(shí)中華文明取得的輝煌成就以及中華文明對(duì)人類文明的重大貢獻(xiàn)，都具有十分重要的意義。為了更好地保護(hù)它們，測(cè)繪人早已沖鋒在前。

2016 年夏天，布達(dá)拉宮古建筑群精確測(cè)繪與數(shù)字化項(xiàng)目正式啟動(dòng)。中國(guó)文化遺產(chǎn)研究院聯(lián)合北京帝測(cè)科技股份有限公司承擔(dān)了布達(dá)拉宮精細(xì)測(cè)繪數(shù)據(jù)獲取及數(shù)據(jù)處理工作，發(fā)現(xiàn)了布達(dá)拉宮所有的未知空間，解決了布達(dá)拉宮建筑形態(tài)長(zhǎng)期不完整的問(wèn)題，獲取了具有文物保護(hù)特點(diǎn)的精細(xì)化測(cè)繪成果?；诰?xì)化測(cè)繪獲取的布達(dá)拉宮建筑完整形態(tài)數(shù)據(jù)，一方面可全面分析危害布達(dá)拉宮建筑安全穩(wěn)定性的病害分布情況；另一方面可應(yīng)用于布達(dá)拉宮文物保護(hù)三維可視化管理平臺(tái)。該精細(xì)化測(cè)繪成果2017 年亮相上海建博會(huì)，獲得社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。

我國(guó)第35 處世界遺產(chǎn)“開(kāi)平碉樓與村落”是首個(gè)華僑文化世界遺產(chǎn)。2011 年，廣州歐科團(tuán)隊(duì)使用三維激光掃描、無(wú)人機(jī)航攝、傾斜攝影測(cè)量、近景攝影測(cè)量等測(cè)繪技術(shù)，記錄下這片歷史悠久的世界遺產(chǎn)?！拔覀儗?duì)其進(jìn)行全方位采集，形成了碉樓的點(diǎn)云圖、線劃圖、三維精細(xì)模型等數(shù)字化成果，為日后的保護(hù)、活化與利用提供了精確的原始數(shù)據(jù)支撐。”廣州歐科市場(chǎng)與研究院副院長(zhǎng)劉明星介紹。他們還參與了“南海Ⅰ號(hào)”出水后全程的保護(hù)發(fā)掘，應(yīng)用三維激光掃描、近景攝影測(cè)量等對(duì)保護(hù)發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，真實(shí)記錄了試發(fā)掘過(guò)程中的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)和紋理信息。在數(shù)字化保護(hù)過(guò)程中，該團(tuán)隊(duì)采用無(wú)接觸測(cè)量方法，實(shí)現(xiàn)在最小干預(yù)的前提下，對(duì)發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)、高效、高精度的數(shù)字化采集。

● 技術(shù)人員在布達(dá)拉宮開(kāi)展測(cè)繪工作

這些只是測(cè)繪技術(shù)助力文化遺產(chǎn)保護(hù)的縮影。三星堆珍貴文物的三維數(shù)字化與虛擬修復(fù)、羅布林卡數(shù)字化檔案系統(tǒng)構(gòu)建……越來(lái)越多的歷史文化遺產(chǎn)獲得數(shù)字新生的背后，都蘊(yùn)含著測(cè)繪人不斷的探索與進(jìn)取。

期待多種測(cè)繪技術(shù)整合和多元數(shù)據(jù)融合

千百年來(lái)，中華文脈在傳承和創(chuàng)新中不斷發(fā)展，在應(yīng)時(shí)處變中不斷升華，文化遺產(chǎn)便是中華民族精神生生不息的基因和血脈。而測(cè)繪科技也在融合應(yīng)用的大潮中不斷創(chuàng)新發(fā)展。未來(lái)，測(cè)繪技術(shù)助力文化遺產(chǎn)保護(hù)的方向在哪兒呢？

“當(dāng)前面臨的難題是文化遺產(chǎn)三維數(shù)字化的數(shù)據(jù)如何與文化遺產(chǎn)的內(nèi)涵融為一體。”楊溯認(rèn)為，未來(lái)測(cè)繪技術(shù)助力文化遺產(chǎn)保護(hù)主要有兩個(gè)方向：一是在現(xiàn)有文化遺產(chǎn)空間數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，挖掘更深層次的隱含空間信息；二是將冷冰冰的文化遺產(chǎn)數(shù)據(jù)賦予歷史文化內(nèi)涵，將空間信息與其歷史、藝術(shù)、文化信息關(guān)聯(lián)融合，讓數(shù)據(jù)熱起來(lái)、活起來(lái)。

詹長(zhǎng)法認(rèn)為，技術(shù)層面應(yīng)該從關(guān)注大體量和環(huán)境的影響以及測(cè)繪數(shù)據(jù)留存，拓展為從微觀和顯微層面用化探、物探手段研究細(xì)微留存；從類比石窟寺考古中的窟前環(huán)境探查，逐漸變成通過(guò)細(xì)微探查來(lái)發(fā)現(xiàn)更多的歷史信息。

詹長(zhǎng)法表示，目前在文化遺產(chǎn)保護(hù)中大多是使用一種或少數(shù)幾種測(cè)繪技術(shù)，僅有極少的項(xiàng)目能將多種測(cè)繪技術(shù)同時(shí)綜合應(yīng)用?！拔磥?lái)趨勢(shì)就是多種測(cè)繪技術(shù)的整合和多元數(shù)據(jù)的融合，綜合應(yīng)用多種現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)手段，為后續(xù)的文化遺產(chǎn)保護(hù)研究提供更為豐富、詳盡的資料。”

詹長(zhǎng)法說(shuō)，“期待能看到更多更先進(jìn)的測(cè)繪技術(shù)手段綜合應(yīng)用在文化遺產(chǎn)保護(hù)領(lǐng)域，讓測(cè)繪技術(shù)和文化遺產(chǎn)保護(hù)相輔相成、相得益彰”。