杜文曉 孫愿平 陳 磊 陳 真 李士鋒

（中兵勘察設(shè)計研究院有限公司，北京 100053）

0 引言

不可移動文物受社會歷史變遷、歷史事件、自然災(zāi)害、經(jīng)濟建設(shè)以及人為破壞等因素影響，加上長年缺乏維護，均有不同程度的破損，有的受損嚴(yán)重甚至完全破壞，且不為公眾所熟知，無法起到弘揚中國傳統(tǒng)文化的作用[1]。傳統(tǒng)的文物宣傳展示方式是陳列于展柜中，很難體現(xiàn)文物的珍貴細(xì)節(jié)和歷史故事，有一定局限性[2]。已有博物館利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)打造官方網(wǎng)站及數(shù)字化展示平臺[3]，但需要固定展廳或公共文化場所，且僅適用于文物比較集中、可對文物進行分類安置管理的博物館館藏文物，對于位置比較分散且不可移動的文物不可行。近年來各大新媒體平臺通過新聞、報道、節(jié)目等形式宣傳推廣文物，但不具有針對性，只能宣傳較為典型的文物，無法根據(jù)用戶需求，有針對性地介紹文物信息。我國先后對不可移動文物進行過三次普查，2007年第三次文物普查將不可移動文物分為更加細(xì)致合理的六大類，即古遺址、古墓葬、古建筑、石窟寺及石刻、近現(xiàn)代重要史跡及代表性建筑、其他類型[4?5]。經(jīng)過三次普查，積累了許多不可移動文物的基礎(chǔ)性資料，如各文物保護單位的詳情描述、地理坐標(biāo)、普通照片等，并建立了不可移動文物普查登記系統(tǒng)，但這些資料只限于文物管理部門的內(nèi)部管理，未進行系統(tǒng)性、統(tǒng)一完整的一張圖式的展示系統(tǒng)建設(shè)。

本文通過構(gòu)建不可移動文物展示系統(tǒng)的方式，將不同來源、不同類型的信息進行標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化、系統(tǒng)化的管理，在統(tǒng)一的地理空間參照和尺度標(biāo)準(zhǔn)下，建立不同信息資源間的相互關(guān)系以及與空間地理位置的關(guān)聯(lián)關(guān)系[6]，主動地、廣泛地展示、宣傳不可移動文物，擺脫了過去傳統(tǒng)、孤立、單一化、被動的、低效率的宣傳推廣方式，達到了科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化、藝術(shù)化、豐富性地展示不可移動文物的特色，響應(yīng)了創(chuàng)新數(shù)字化的要求[7?8]，實現(xiàn)了多源融合，將分散的不可移動文物進行統(tǒng)一展示，將文物宣傳推廣提升到新的水平。

1 系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)

以第三次全國文物普查不可移動文物數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，按照國家文物局的分類標(biāo)準(zhǔn)對六大類不可移動文物的類別、詳情描述等進行核實，并采集各文物保護單位的地理坐標(biāo)、普通照片、360o全景照片，調(diào)查收集其文化故事及民間傳說，其中在重點（國家級、市級、區(qū)級）文物保護單位進行視頻拍攝及航拍俯視圖拍攝，將文物地理信息進行分類整理和制作，在統(tǒng)一的地理空間參照和統(tǒng)一的尺度標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字影像地圖平臺上開發(fā)不可移動文物導(dǎo)覽和展示系統(tǒng)，方便政府管理部門綜合了解不可移動文物的分布及現(xiàn)狀，方便社會公眾瀏覽、查詢歷史文物景點的地理位置和分布，為文物保護工作提供先進手段。

2 關(guān)鍵技術(shù)

WebGIS為不可移動文物地理信息在Internet上展示提供了基礎(chǔ)。SuperMap GIS是超圖軟件研發(fā)的面向各行業(yè)應(yīng)用開發(fā)、二三維制圖與可視化的大型WebGIS基礎(chǔ)軟件系列。本文通過SuperMapiServer發(fā)布的二維、三維地圖，結(jié)合SuperMapiClient開發(fā)Web客戶端軟件構(gòu)建不可移動文物展示系統(tǒng)[9?10]，使該系統(tǒng)能夠獲取服務(wù)器提供的數(shù)據(jù)和服務(wù)，展示不同的信息源、信息類型的文物數(shù)據(jù)。

3 系統(tǒng)設(shè)計

3.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

不可移動文物展示系統(tǒng)包括PC端及移動端。考慮到用戶需求及當(dāng)下主流的軟件架構(gòu)，PC端采用B/S結(jié)構(gòu)[11]，地圖服務(wù)器采用SuperMapiServer平臺，客戶端采用SuperMapiClient開發(fā)包，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖1；移動端采用C/S結(jié)構(gòu)，基于Vue框架[12?13]，以高德提供的矢量地圖為底圖進行開發(fā)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖2。

圖1 PC端系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

圖2 移動端系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3.2 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

不可移動文物展示系統(tǒng)設(shè)計為標(biāo)準(zhǔn)的三層體系結(jié)構(gòu)，包括數(shù)據(jù)層、邏輯層和表現(xiàn)層三個應(yīng)用層次（見圖3）。采用三層體系結(jié)構(gòu)的模式進行開發(fā)，當(dāng)某一層級發(fā)生變化時，不會對其他層產(chǎn)生影響，實現(xiàn)了系統(tǒng)的“高內(nèi)聚、低耦合”，同時使數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)更清晰，可讀性更高[14]。

圖3 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖

（1）數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層主要通過MySQL及Tomcat Web服務(wù)器進行構(gòu)建[15]，用于創(chuàng)建文物屬性、影像、照片、音頻、視頻、三維場景、平面圖及人文歷史故事數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)地理資源數(shù)據(jù)及各類相關(guān)信息的高效存儲和管理。

（2）邏輯層

邏輯層是本系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部分，處于數(shù)據(jù)層與應(yīng)用層的中間位置，起到了數(shù)據(jù)交換中承上啟下的作用。邏輯層采用Web組件接口、SuperMapiServer接口、SuperMapiClient接口、Vue接口，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的發(fā)布與瀏覽端的構(gòu)建，通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)引擎，實現(xiàn)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯。

（3）應(yīng)用層

應(yīng)用層為不可移動文物展示界面，包括PC端展示界面及移動端展示界面，主要對不可移動文物進行展示，實現(xiàn)人機交互瀏覽、導(dǎo)覽、查詢、統(tǒng)計、分享和相關(guān)內(nèi)容的播放等功能。

3.3 系統(tǒng)功能模塊

不可移動文物展示系統(tǒng)PC端通過Web組件、CSS、JavaScript語言進行開發(fā)，客戶端無需安裝，只需通過瀏覽器輸入網(wǎng)址即可訪問系統(tǒng)。PC端系統(tǒng)主要用于管理部門對所轄區(qū)內(nèi)不可移動文物的管理與查看，便于對轄區(qū)文物管理的統(tǒng)籌與規(guī)劃。移動端通過HTML5、JavaScript語言及Vue的組件庫Vant進行開發(fā)，展示所有不可移動文物中可向公眾開放的部分，包括Android和iOS兩種操作系統(tǒng)。移動端系統(tǒng)主要用于瀏覽文物信息，便于公眾足不出戶欣賞文物景色、了解文物歷史故事。不可移動文物展示系統(tǒng)具體的功能模塊見圖4。

圖4 系統(tǒng)功能模塊圖

（1）地圖展示功能

不可移動文物展示系統(tǒng)PC端展示的地圖為SuperMapiServer發(fā)布的地圖服務(wù)，通過SuperMapiClient開發(fā)工具包實現(xiàn)地圖的加載，包括三種地圖的展示，分別為矢量地圖、影像地圖、3D地圖，其中3D地圖是以3D矢量圖為底圖，用顏色區(qū)分文物數(shù)量，來顯示各鄉(xiāng)鎮(zhèn)（街道）不可移動文物數(shù)量的分布情況（見圖5）。三種地圖均可實現(xiàn)平移、縮放、旋轉(zhuǎn)、全圖、俯視、仰視等操作。移動端僅支持高德發(fā)布的矢量地圖。

圖5 PC端3D圖界面

（2）文物分類統(tǒng)計查詢功能

本系統(tǒng)可根據(jù)文物級別、類別、年代分布、鎮(zhèn)域分布進行文物的統(tǒng)計查詢、搜索。文物級別包括國家級、市級、區(qū)級、普通文物。文物類別為國家文物局頒布的六大類，考慮到抗日戰(zhàn)爭及解放戰(zhàn)爭的重要性，本系統(tǒng)將抗戰(zhàn)文物從近現(xiàn)代重要史跡及代表性建筑中分離出來，單獨作為一種類別供用戶查詢。文物年代包括新石器時代、東周、漢、唐等13個不同年代，用戶可查看各時期的文物信息。

（3）文物信息交互功能

出于對用戶手機界面大小及網(wǎng)絡(luò)性能的考慮，本系統(tǒng)使用高德的InfoWindow方法為移動端用戶提供了文物信息交互功能，提供文物的簡單介紹功能，界面小巧，不消耗用戶過多資源即可查看當(dāng)前文物保護單位的簡介及普通照片，并可實現(xiàn)分享及導(dǎo)航功能（見圖6）。

圖6 文物信息交互界面

（4）文物二維碼掃描功能

本系統(tǒng)的二維碼掃描功能通過HTML5提供的Barcode模塊管理二維碼，二維碼由QRCode包生成。游玩過程中遇到文物旁的二維碼，通過掃碼功能即可查看文物詳細(xì)介紹，即使用戶未安裝移動端軟件，也可通過微信掃碼的形式查看文物信息。

4 結(jié)論

（1）不可移動文物展示系統(tǒng)實現(xiàn)了不同來源、不同類型信息的統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化管理，建立了不同信息資源與空間地理位置的關(guān)聯(lián)關(guān)系，實現(xiàn)了不同信息資源間的交互，主動且廣泛地展示、宣傳、推廣不可移動文物。

（2）本系統(tǒng)建立了PC端及移動端兩種終端系統(tǒng)，PC端實現(xiàn)了矢量地圖、影像地圖、3D地圖的顯示、文物標(biāo)注、文物分類統(tǒng)計查詢與檢索、文物詳細(xì)信息展示等功能，移動端實現(xiàn)了文物展示、分類查詢、信息交互、詳細(xì)信息展示、分享、導(dǎo)航、二維碼掃描等功能。系統(tǒng)建設(shè)遵循科學(xué)性、合理性、標(biāo)準(zhǔn)性、安全性、穩(wěn)定性、前瞻性、擴展性、美觀性的要求，為不可移動文物的展示提供科學(xué)、規(guī)范、有效的支持。

（3）本文構(gòu)建的系統(tǒng)以不可移動文物為核心，利用數(shù)字化技術(shù)，將文物及其相關(guān)地理空間信息有機結(jié)合，既能展示、宣傳、推廣不可移動文物相關(guān)地理信息，又可作為文物數(shù)字文檔進行存儲記錄，便于政府部門管理，便于公眾瀏覽，為文物保護工作提供參考。