摘要：數(shù)字技術(shù)在文化遺產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用已從最初的信息儲(chǔ)存和傳輸，發(fā)展到數(shù)據(jù)處理分析，進(jìn)而進(jìn)化到今天的自動(dòng)化和智能化處理與展示，在文化遺產(chǎn)研究、記錄、保護(hù)、利用等方面起到了至關(guān)重要的作用。當(dāng)前，我國基本形成覆蓋文物保護(hù)工作全鏈條的數(shù)字化解決方案，并不斷創(chuàng)新核心技術(shù)與設(shè)備，形成通用技術(shù)與國際并駕齊驅(qū)、特色技術(shù)引領(lǐng)國際潮流的發(fā)展趨勢。數(shù)字技術(shù)在考古遺址三維空間信息的獲取、分析、模擬、研究和展示等全過程中發(fā)揮著重要作用，為古代遺址與自然環(huán)境之間的人地關(guān)系等研究開辟了新的途徑。新一代測繪技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)建成遺產(chǎn)三維數(shù)字形式的記錄與保存，在精度、紋理、展示分析、交互以及文物古建的數(shù)字修復(fù)等方面具有不可替代的價(jià)值。通過“空間歷史大數(shù)據(jù)”途徑，可以打破過往人文學(xué)科與空間操作之間的知識(shí)鴻溝與技術(shù)壁壘，促進(jìn)文化遺產(chǎn)以體系化技術(shù)操作實(shí)現(xiàn)“公眾化”，通過文化空間實(shí)踐達(dá)成未來城鄉(xiāng)高質(zhì)量發(fā)展和歷史人文知識(shí)存續(xù)之間的良性互動(dòng)。數(shù)字化實(shí)踐在非物質(zhì)文化遺產(chǎn)保護(hù)中的應(yīng)用范圍在不斷擴(kuò)大，已然從保存、宣傳擴(kuò)展到傳承、振興的層面。從全球視野審視數(shù)字化這一新興領(lǐng)域的發(fā)展歷程和前沿動(dòng)態(tài)，文化遺產(chǎn)數(shù)字化面臨著建立更完善的數(shù)據(jù)資源等挑戰(zhàn)。

關(guān)鍵詞：文化遺產(chǎn)數(shù)字化；文物數(shù)字化；非遺數(shù)字化；考古遺址；建成遺產(chǎn)；城市文化遺產(chǎn)；實(shí)景三維；空間歷史大數(shù)據(jù)

文物數(shù)字化發(fā)展趨勢及路徑思考

刁常宇（浙江大學(xué)藝術(shù)與考古學(xué)院 浙江杭州 310058）

2021年4月，文化和旅游部發(fā)布《“十四五”

文化和旅游發(fā)展規(guī)劃》，要求“研究闡釋和展示傳播技術(shù)” “通過多種形式活化文物資源、展現(xiàn)文物價(jià)值” “提高文物資源數(shù)字化保護(hù)、展示和利用水平”。2021年10月，國務(wù)院辦公廳印發(fā)《“十四五”文物保護(hù)和科技創(chuàng)新規(guī)劃》，要求“統(tǒng)籌加強(qiáng)考古、文物保護(hù)、安全防范、研究、展示、傳播力量，加快構(gòu)建文物學(xué)科體系、學(xué)術(shù)體系、話語體系，促進(jìn)系統(tǒng)集成”。2023年11月，全國文物科技工作會(huì)議在北京召開，要求“推動(dòng)文物資源數(shù)字化、智慧博物館建設(shè)、大遺址展示等關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用示范”。系列文件的密集出臺(tái)，為數(shù)字技術(shù)促進(jìn)文化遺產(chǎn)闡釋與展示提出了主要的發(fā)展方向與目標(biāo)。

一、數(shù)字化賦能文物保護(hù)的技術(shù)支撐

數(shù)字技術(shù)在文化遺產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用已從最初的信息儲(chǔ)存和傳輸，發(fā)展到數(shù)據(jù)處理分析，進(jìn)而進(jìn)化到今天的自動(dòng)化和智能化處理與展示，在文化遺產(chǎn)研究、記錄、保護(hù)、利用等方面起到了至關(guān)重要的作用。國家文物局為解決克服文物老化導(dǎo)致的價(jià)值遺失、實(shí)體展覽易受時(shí)間、空間、地域的限制等問題，下?lián)芪奈锉Ｗo(hù)專項(xiàng)補(bǔ)助資金進(jìn)行數(shù)字化保護(hù)項(xiàng)目，融合激光三維掃描和攝影測量的綜合技術(shù)解決方案，建立形狀細(xì)致、色彩豐富的文物三維模型；軌道式拍攝設(shè)備和自動(dòng)拼接軟件，采集獲取超高分辨率的大幅壁畫圖像；基于人工智能技術(shù)的自動(dòng)化裝備，重建反光文物的高精度材質(zhì)屬性。而在智慧博物館建設(shè)方面，融合多種傳感器、環(huán)境調(diào)控設(shè)備和自動(dòng)預(yù)警算法的新技術(shù)被廣泛應(yīng)用，體現(xiàn)出數(shù)字化技術(shù)在文物預(yù)防性保護(hù)中的重要作用。此外，智能票務(wù)、危險(xiǎn)行為分析、智能調(diào)度等技術(shù)，提升了博物館智慧化運(yùn)行的水平；沉浸式展示、3D打印、互動(dòng)體驗(yàn)、知識(shí)圖譜、網(wǎng)絡(luò)展示等技術(shù)，提升了展示的形式和效果。在大遺址展示方面，虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、虛擬重建等技術(shù)，切實(shí)助力了大型場景的可視化呈現(xiàn)。

二、數(shù)字化賦能文物保護(hù)發(fā)展趨勢

1998年，美國斯坦福大學(xué)啟動(dòng)“數(shù)字化米開朗基羅計(jì)劃”，我國的浙江大學(xué)與敦煌研究院同期啟動(dòng)“敦煌石窟虛擬漫游系統(tǒng)”。隨著時(shí)間發(fā)展，西方國家在先進(jìn)激光三維掃描儀制造、三維重建方法、虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備、人工智能引擎等技術(shù)領(lǐng)域持續(xù)創(chuàng)新，為文物數(shù)字化領(lǐng)域貢獻(xiàn)了諸多設(shè)備和軟件。我國自主研發(fā)的手持式三維掃描儀、攝影測量軟件、文物微環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)等已與國際領(lǐng)先技術(shù)水平相差無幾，智能圖像監(jiān)測設(shè)備、輕便AR眼鏡、LED大屏幕顯示系統(tǒng)等達(dá)到國際領(lǐng)先水平，特別是在大幅壁畫高精度數(shù)字化、便攜式書畫高精度掃描、大型石窟3D打印復(fù)制等領(lǐng)域形成了開創(chuàng)式的技術(shù)成果，解決了中國特色文物數(shù)字化的迫切問題。

目前，我國已經(jīng)有越來越多的科研機(jī)構(gòu)、高校和企業(yè)投身文物數(shù)字化技術(shù)研究，基本形成覆蓋文物保護(hù)工作全鏈條的數(shù)字化解決方案，并不斷創(chuàng)新核心技術(shù)與設(shè)備，已經(jīng)形成了通用技術(shù)與國際并駕齊驅(qū)、特色技術(shù)引領(lǐng)國際潮流的發(fā)展趨勢。

在文物數(shù)字化的整體部署上，我國的舉國體制優(yōu)勢已在文物普查數(shù)據(jù)庫建設(shè)、規(guī)?；奈镔Y源數(shù)字化工程實(shí)施等方面走在西方國家的前面，并將在國家文物云服務(wù)平臺(tái)等整體化平臺(tái)建設(shè)方面繼續(xù)保持領(lǐng)先。國家文物局聯(lián)合多部門發(fā)布的《關(guān)于推進(jìn)博物館改革發(fā)展的指導(dǎo)意見》強(qiáng)調(diào)，文保單位要推進(jìn)博物館大數(shù)據(jù)體系建設(shè)，主動(dòng)對(duì)接國家文化大數(shù)據(jù)體系建設(shè)，標(biāo)注、解構(gòu)和重構(gòu)藏品蘊(yùn)含的中華元素和標(biāo)識(shí)，切實(shí)融入內(nèi)容生產(chǎn)、創(chuàng)意設(shè)計(jì)和城鄉(xiāng)建設(shè)。同時(shí)，我國持續(xù)積累的文物數(shù)字資源將在人工智能技術(shù)的支持下，建設(shè)龐大的中華文明基因庫，文物數(shù)據(jù)要素優(yōu)勢也將在制造業(yè)轉(zhuǎn)型等契機(jī)下轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)要素優(yōu)勢，讓文物以更豐富的形態(tài)活起來。

三、數(shù)字化賦能文物保護(hù)優(yōu)秀應(yīng)用案例

我國的文物數(shù)字化工作已經(jīng)涌現(xiàn)出大量成果。

“中國歷代繪畫大系”項(xiàng)目，自2015年啟動(dòng)以來，數(shù)字化收集了海內(nèi)外國寶級(jí)繪畫名跡，包括國內(nèi)藏品9155件（套）、國外藏品3250件（套）。

1990年代初，敦煌研究院開始“數(shù)字敦煌”的實(shí)踐探索。2016年，“數(shù)字敦煌”資源庫上線，實(shí)現(xiàn)了30個(gè)洞窟整窟高清圖像和全景漫游節(jié)目全球共享。2022年12月，“數(shù)字敦煌開放素材庫”正式上線，6500余份來自莫高窟等石窟遺址及藏經(jīng)洞文獻(xiàn)的高清數(shù)字資源檔案通過素材庫向全球開放，為海內(nèi)外學(xué)者、文化愛好者以及藝術(shù)創(chuàng)意者打造出“一站式”的敦煌文化共享共創(chuàng)平臺(tái)。

2019年，故宮博物院推出 “數(shù)字文物庫”，首批精選了5萬件文物高清數(shù)字影像向社會(huì)無償公布，現(xiàn)文物總數(shù)已經(jīng)超過10萬件。

2020年6月，1：1復(fù)制的云岡石窟第12窟在浙江大學(xué)正式落成開展，這是世界首例可移動(dòng)3D打印復(fù)制洞窟，突破了大型石窟高精度掃描、高保真復(fù)制、快速模塊化拼裝展示等一系列技術(shù)困難，開創(chuàng)了大型復(fù)雜不可移動(dòng)文物全球巡展的新模式。

龍門石窟采用3D復(fù)原、3D打印等技術(shù)實(shí)現(xiàn)了以《文昭皇后禮佛圖》等為代表的流散文物的“身首合一、數(shù)字復(fù)位”，開辟了新時(shí)代流散文物“數(shù)字化回歸”新路徑。

三星堆博物館建立覆蓋游覽全周期的數(shù)字化游客服務(wù)矩陣，2022年推出混合現(xiàn)實(shí)（MR）導(dǎo)覽電影《古蜀幻地》，為觀眾提供了穿越時(shí)空的古蜀文明體驗(yàn)；2023年聯(lián)合四川省文物考古研究院利用3D掃描和虛擬修復(fù)技術(shù)取得了青銅神獸的“跨坑”合體等重大進(jìn)展。

多媒體傳播也因?yàn)閿?shù)字化的加入更加多樣。2022年央視春晚舞蹈《只此青綠》利用XR和全息掃描技術(shù)，為觀眾提供了穿越到《千里江山圖》時(shí)代世界觀中的時(shí)空之旅。在《國家寶藏》節(jié)目中也采用了全息影像等多種數(shù)字科技，對(duì)國寶進(jìn)行了全方位多角度的展示，并打造出沉浸式的情景舞臺(tái)，形象講述了國寶背后的歷史文化故事。

中國國際電視臺(tái)推出的第一季《千年調(diào)·宋代人物畫譜》數(shù)字特展使用Unity引擎，結(jié)合雙語交互網(wǎng)頁和線上活動(dòng)展示宋畫之美與其背后的中國哲學(xué)精粹，上線一周時(shí)間，在海外平臺(tái)的瀏覽量就突破6000萬次，數(shù)字化在國際化文化傳播中的巨大潛力被充分證明。

AI技術(shù)也被廣泛運(yùn)用于文化遺產(chǎn)的傳播，近年多家文博機(jī)構(gòu)推出數(shù)字人大使，如數(shù)字敦煌文化大使“伽瑤”、中國國家博物館“艾雯雯”、中國文物交流中心“文夭夭”等，這些虛擬人能為大眾提供講解導(dǎo)覽、交互陪同、視頻直播等服務(wù)。

四、數(shù)字化賦能文物保護(hù)存在的技術(shù)挑戰(zhàn)

當(dāng)前我國在數(shù)字化賦能文物保護(hù)工作中仍存在一些迫切性的技術(shù)挑戰(zhàn)。

1.文物數(shù)字化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系尚不完備。相對(duì)于我國已經(jīng)大規(guī)模開展的文物數(shù)字化技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用局面，相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)、文物保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)稍顯滯后，急需盡快出臺(tái)相關(guān)數(shù)據(jù)采集、質(zhì)量評(píng)價(jià)、數(shù)據(jù)交換、網(wǎng)絡(luò)發(fā)布等一系列標(biāo)準(zhǔn)體系，保障工作有序開展和持續(xù)推進(jìn)。

2.文物資源高效數(shù)字化技術(shù)亟待完善和推廣。相對(duì)于我國海量的文物資源，當(dāng)前的文物數(shù)字化工作成本、效率和自動(dòng)化程度都急需提升，特別是為全面展開的第四次全國文物普查工作提供技術(shù)支持。

3.文物數(shù)字資源的共享和利用機(jī)制尚不清晰。我國已開展的文物資源數(shù)字化工作形成了大量信息孤島，跨文博機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)共享機(jī)制尚屬空白。博物館數(shù)字化展項(xiàng)重復(fù)利用率低，跨博物館的數(shù)字展項(xiàng)流通較為少見。急需建立基于區(qū)塊鏈、數(shù)字水印等技術(shù)的文物數(shù)字資源共享利用平臺(tái)和機(jī)制。

4.盡快構(gòu)建中華文明基因庫，保障國家文化安全。多模態(tài)人工智能大模型是當(dāng)前國際關(guān)注熱點(diǎn)，已經(jīng)發(fā)布的各類模型中多語種訓(xùn)練數(shù)據(jù)綜合在一起，對(duì)中華傳統(tǒng)文化的解讀和運(yùn)用中潛在糅雜了多種意識(shí)形態(tài)。需要盡快匯集建立中華傳統(tǒng)文化相關(guān)的文物數(shù)據(jù)、研究文獻(xiàn)等數(shù)據(jù)集，構(gòu)建結(jié)構(gòu)化、多層級(jí)、語義關(guān)聯(lián)、可擴(kuò)展性強(qiáng)的中華文明知識(shí)圖譜和基于大模型的中華文明基因庫，保障人工智能時(shí)代的國家文化安全。

五、數(shù)字化賦能文物保護(hù)工作建議

各類型的數(shù)字技術(shù)正在蓬勃發(fā)展，文化遺產(chǎn)闡釋與展示的內(nèi)容制作需求也在隨著研究人員對(duì)文化遺產(chǎn)的認(rèn)知水平不斷提升、技術(shù)設(shè)備的不斷升級(jí)而發(fā)生著日新月異的變化，為避免形成新的“千館一面”，提出如下建議：

1.加快推進(jìn)文物數(shù)字資源的數(shù)據(jù)匯總和云平臺(tái)建設(shè)。一方面保障已經(jīng)完成的數(shù)字化成果作為永久檔案可靠傳承，另一方面推動(dòng)相關(guān)共享利用機(jī)制建設(shè)和匯總研究工作的開展。

2.加強(qiáng)對(duì)數(shù)字化技術(shù)的整合，促進(jìn)創(chuàng)新與發(fā)展。數(shù)字技術(shù)已經(jīng)構(gòu)建了創(chuàng)新的矩陣，隨著技術(shù)整合能力的增強(qiáng)，前沿技術(shù)與文化融合的效果將更加顯著。這種融合不僅能夠加速創(chuàng)新的步伐，還有助于企業(yè)開拓新的市場空間。當(dāng)企業(yè)僅限于單一或少量技術(shù)時(shí)，其集聚效應(yīng)往往不太顯著。然而，一旦企業(yè)集中應(yīng)用多種技術(shù)，其技術(shù)能力將得到顯著提升，并且這些技術(shù)將呈現(xiàn)出疊加式的關(guān)系，為企業(yè)創(chuàng)造更多的競爭優(yōu)勢。這種技術(shù)多元化的戰(zhàn)略不僅能夠提升企業(yè)創(chuàng)新能力，還能夠增強(qiáng)其在市場上的靈活性和適應(yīng)能力。

3.建立系列標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)數(shù)字技術(shù)的合理運(yùn)用。數(shù)字技術(shù)支持促進(jìn)和豐富了我們對(duì)不同尺度遺產(chǎn)的理解，并產(chǎn)生了新的研究議題。但必須意識(shí)到還存在地方建設(shè)能力差異、遺產(chǎn)信息采集與管理，以及數(shù)據(jù)的脆弱性等一系列新問題。因此，更應(yīng)該思考如何合理地使用技術(shù)，考慮處理和儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的倫理原則，并建立一系列相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來指導(dǎo)這一過程。

4.加強(qiáng)對(duì)文化遺產(chǎn)資源的知識(shí)挖掘與價(jià)值闡釋。我國盡管在數(shù)字資源的積累方面取得了一定進(jìn)展，但基礎(chǔ)性學(xué)術(shù)研究不足，不足以服務(wù)多學(xué)科多角度的文物價(jià)值闡釋，有必要加強(qiáng)考古學(xué)、歷史學(xué)、藝術(shù)史等學(xué)科的基礎(chǔ)研究。同時(shí)數(shù)字科技研究者需要充分吸納這些基礎(chǔ)研究成果，進(jìn)行深度知識(shí)挖掘與價(jià)值闡釋，以增加內(nèi)容的深度和廣度。

5.監(jiān)管機(jī)構(gòu)加強(qiáng)對(duì)數(shù)字化展示內(nèi)容的監(jiān)管。審核和監(jiān)督數(shù)字化展示內(nèi)容與方式，確保其符合相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)；建立數(shù)字化展示內(nèi)容與方式的技術(shù)評(píng)估和認(rèn)證機(jī)制，對(duì)數(shù)字化展示技術(shù)及內(nèi)容進(jìn)行審核認(rèn)證；加強(qiáng)對(duì)數(shù)字化展示過程中信息安全和隱私保護(hù)的監(jiān)管，確保數(shù)字化展示不會(huì)泄露敏感信息或侵犯個(gè)人隱私；與相關(guān)行業(yè)協(xié)會(huì)、科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)展開合作，共同監(jiān)督數(shù)字化展示的內(nèi)容和方式，促進(jìn)數(shù)字化展示的合法、安全和可持續(xù)發(fā)展。

6.出臺(tái)支持文物數(shù)據(jù)要素向制造業(yè)設(shè)計(jì)要素的轉(zhuǎn)化應(yīng)用的政策。中華文化賦能現(xiàn)代制造價(jià)值超越，使產(chǎn)品的價(jià)值從功能、性能拓展到情感、精神，滿足人們對(duì)美好生活的向往與追求，推動(dòng)文化傳承創(chuàng)新超越文博和教育機(jī)構(gòu)的界限，讓中華文化在“生產(chǎn)—消費(fèi)”循環(huán)往復(fù)中，創(chuàng)造創(chuàng)新、生生不息、浸染在百姓的生活中。

7.加強(qiáng)文博相關(guān)學(xué)科的交叉人才培養(yǎng)體系建設(shè)。突破企業(yè)數(shù)字集成技術(shù)的跨學(xué)科人才數(shù)量不足、考古研究和博物館展示等行業(yè)僅將數(shù)字化認(rèn)定為行業(yè)工具等局限，創(chuàng)新數(shù)字時(shí)代文物考古、保護(hù)、研究、展示與利用的新學(xué)科范式。

數(shù)字技術(shù)破解古代人地關(guān)系模式

劉建國（中國社會(huì)科學(xué)院考古研究所 北京 100101）

近年來，田野考古研究和文化遺產(chǎn)保護(hù)領(lǐng)域成功引入高分辨率衛(wèi)星遙感、無人機(jī)低空拍攝、遺址三維重建、地理信息系統(tǒng)等數(shù)字技術(shù)，在考古遺址三維空間信息的獲取、分析、模擬、研究和展示等全過程中發(fā)揮著重要作用，為古代遺址與自然環(huán)境之間的人地關(guān)系等研究開辟了新的途徑。

一、高分辨率衛(wèi)星遙感影像，推動(dòng)考古遺址整體布局、形制等方面的研究

遙感技術(shù)能夠從空中視角觀察考古遺址，獲取地面空間信息的覆蓋范圍廣、更新周期性快，數(shù)據(jù)規(guī)范，擁有非常成熟的影像增強(qiáng)、配準(zhǔn)方法，便于遺址整體布局、形制等方面的研究。古代遺跡的空間尺度往往比較小，考古研究中對(duì)遙感影像的空間分辨率有著較高的要求，高分辨率的遙感影像才能獲得比較理想的解譯效果。

數(shù)字影像的空間分辨率通常用地面分辨率來表示，是數(shù)字影像最小單元（像素）對(duì)應(yīng)的地面尺寸大小，由傳感器系統(tǒng)的分辨率與傳感器工作時(shí)的比例尺來決定。比如地面分辨率0.5米表示地面0.5米×0.5米的范圍對(duì)應(yīng)數(shù)字影像的一個(gè)像素，所以影像的空間分辨率必須小于地面目標(biāo)的大小，才有可能對(duì)地面目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別和判讀。

衛(wèi)星影像的空間分辨率決定其對(duì)地面目標(biāo)的影像解譯能力，是成像衛(wèi)星的關(guān)鍵指標(biāo)。目前世界上最先進(jìn)的遙感衛(wèi)星都兼具高分辨率、快速重訪和敏捷成像的能力。美國軍用衛(wèi)星KeyHole-12影像的空間分辨率0.1米，法國“太陽神”衛(wèi)星的可見光影像分辨率0.25米，美國民用商業(yè)衛(wèi)星WorldView-3擁有超過10個(gè)探測波段，全色影像星下點(diǎn)分辨率0.31米，多光譜影像星下點(diǎn)分辨率1.24米，其立體像對(duì)可以生成1米分辨率的數(shù)字高程模型[1]。

美國政府分別于1995年2月和2002年9月對(duì)外公開鎖眼（Key Hole）衛(wèi)星系列的影像，均為攝影膠片成像后掃描成為數(shù)字影像[2]。其中KH-1至KH-6等早期影像的空間分辨率較低，KH-7與KH-9膠片掃描后的影像分辨率很高，星下點(diǎn)分辨率約0.6米，只是KH-7的數(shù)據(jù)很少，呈零星分布。KH-9的影像成像時(shí)間是1970年代，非常適合考古研究中分析聚落及其周邊環(huán)境中的早期地面特征，往往能夠發(fā)現(xiàn)大量已經(jīng)被損毀的重要考古遺跡。

我國對(duì)地觀測遙感衛(wèi)星平臺(tái)及空間遙感技術(shù)經(jīng)過40余年的發(fā)展，形成陸地、海洋、氣象三大衛(wèi)星遙感系統(tǒng)。在國家高分辨率對(duì)地觀測系統(tǒng)重大專項(xiàng)的推動(dòng)下，實(shí)現(xiàn)了一系列衛(wèi)星遙感關(guān)鍵技術(shù)的突破，使我國高分辨率遙感衛(wèi)星性能實(shí)現(xiàn)跨越式提升，民用遙感衛(wèi)星分辨率提升至亞米級(jí)，達(dá)到世界先進(jìn)水平。高分7號(hào)衛(wèi)星是國內(nèi)首個(gè)亞米級(jí)雙線陣立體成像衛(wèi)星，可同期獲取多源遙感數(shù)據(jù)，垂直攝影影像的分辨率達(dá)到0.65米，傾斜攝影的立體像對(duì)可以生成優(yōu)于2米分辨率的數(shù)字高程模型[3]。高分多模衛(wèi)星的全色影像分辨率0.42米，8波段多光譜分辨率1.68米，幅寬15千米，具有6種成像模式，可實(shí)現(xiàn)對(duì)任意地面目標(biāo)的“動(dòng)中成像”[4]。

高分辨率的衛(wèi)星遙感影像已經(jīng)成為田野考古工作的基礎(chǔ)材料，在考古遺址的分析和研究中發(fā)揮著重要作用。浙江良渚遺址群的考古工作中，1980年代在塘山長堤上發(fā)掘了良渚晚期的墓葬，基本上確認(rèn)塘山長堤的年代不晚于良渚晚期，但是對(duì)其功能和性質(zhì)的判斷一直沒有頭緒。直到2010年代在不同時(shí)期獲取的高分辨率衛(wèi)星遙感影像的支持下，揭示出規(guī)模宏大的良渚時(shí)期大型水利系統(tǒng)，為正確理解良渚遺址群的布局、結(jié)構(gòu)和良渚文化的繁榮與發(fā)展提供了科學(xué)支撐[5]。

二、低空無人機(jī)拍攝與遺址三維重建，為探究古代人地關(guān)系模式、復(fù)原考古遺址形成過程等奠定良好的基礎(chǔ)

隨著無人機(jī)低空拍攝技術(shù)的快速發(fā)展和多視角三維重建（傾斜攝影）等技術(shù)的日益成熟，對(duì)考古遺址開展低空拍攝與三維重建等工作成為可能。無人機(jī)低空拍攝能夠根據(jù)地表植被覆蓋情況選擇合適的季節(jié)，快速獲取大、中型考古遺址的全方位空間信息，對(duì)遺址及其周邊數(shù)平方千米乃至數(shù)十平方千米的范圍進(jìn)行三維重建，快速生成超高分辨率的數(shù)字三維模型、數(shù)字表面模型、數(shù)字正射影像圖等成果?？脊胚z址的三維重建可以認(rèn)為是將整個(gè)遺址的地面空間信息采集到計(jì)算機(jī)中，是考古遺址最全面、最真實(shí)的空間信息記錄，能夠滿足考古遺址的布局、結(jié)構(gòu)及其與周邊環(huán)境之間相互關(guān)系等研究的需要，為探究古代人地關(guān)系模式、復(fù)原遺址形成過程等奠定良好的基礎(chǔ)。

江漢平原的史前聚落考古研究中，運(yùn)用無人機(jī)拍攝30余處重要的史前聚落遺址進(jìn)行三維重建，導(dǎo)出數(shù)字表面模型等數(shù)據(jù)，結(jié)合研究區(qū)域的低分辨率數(shù)字高程模型、田野考古調(diào)查、發(fā)掘和研究等成果，查找和分析聚落遺址內(nèi)的人工遺跡及其與周邊地形、地貌、水系等自然要素之間的關(guān)系，探究史前人類如何認(rèn)識(shí)、適應(yīng)、改造自然環(huán)境，推進(jìn)史前文明的誕生和發(fā)展。研究發(fā)現(xiàn)大洪山南麓的龍嘴、笑城、門板灣三個(gè)遺址的高程均為29～32米，便于旱季引水灌溉農(nóng)田，但是雨季中易受洪澇災(zāi)害的影響，所以建筑有完整的城垣結(jié)構(gòu)。屈家?guī)X遺址群發(fā)現(xiàn)了熊家?guī)X和鄭畈兩個(gè)大型水壩及其溢洪道等設(shè)施，年代為屈家?guī)X文化早期，距今約5100年，兩個(gè)水壩所在谷地的流域面積分別為4.7平方千米和4.9平方千米，攔截的水源可以灌溉低處的農(nóng)田。石家河遺址群的聚落，在屈家?guī)X文化和石家河文化時(shí)期均位于高程30米以上的區(qū)域，能夠很好地避免雨季里洪水的威脅，但是需要修建完備的灌溉設(shè)施用于抵御干旱災(zāi)害。石家河遺址群的早期灌溉方式應(yīng)該是每家每戶在小型谷地上端挖掘水塘，水塘以下的谷地開辟為農(nóng)田，便于旱季里從水塘往下引水灌溉農(nóng)田。由于水塘灌溉能力非常有限，后來在遺址群的西南部修建了朱家泊大型水庫，再從東河引水至遺址群的東北部，全面提升遺址群的抗旱能力，增加了水稻種植范圍，確保糧食生產(chǎn)順利推進(jìn)。陶家湖遺址位于陶家河與泗龍河匯合處的河谷之中，外圍擁有完整的城垣和城壕結(jié)構(gòu)，整合和控制兩條河流的水利資源，同時(shí)兼顧防洪與灌溉功能，達(dá)到旱澇保收的目的。實(shí)現(xiàn)人與自然環(huán)境的和諧與平衡，史前文明才能夠不斷向前發(fā)展[6]。

江漢平原史前聚落的無人機(jī)拍攝與三維重建，厘清了江漢平原史前先民適應(yīng)和改造自然環(huán)境的人地關(guān)系模式，重建了史前聚落遺址的形成與發(fā)展過程，深化和拓展了考古學(xué)研究領(lǐng)域，成為現(xiàn)代遙感等數(shù)字技術(shù)應(yīng)用于聚落考古研究的經(jīng)典案例。

近年來，無人機(jī)載的激光雷達(dá)技術(shù)發(fā)展迅速，能夠?yàn)V除植被、建筑物等產(chǎn)生的影響，獲取高分辨率的數(shù)字高程模型，在采集樹木覆蓋下的考古遺址地表信息方面具有很大的優(yōu)勢，有望在聚落考古研究與文化遺產(chǎn)保護(hù)中發(fā)揮重要作用。

三、地理信息系統(tǒng)，為考古學(xué)研究提供精確的制圖、分析和模擬等技術(shù)，是考古學(xué)研究信息化的必然趨勢

地理信息系統(tǒng)（Geographical InformationSystem，簡稱GIS），屬于空間信息系統(tǒng)，是1960年代開始逐漸發(fā)展起來的地理學(xué)研究技術(shù)系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)作為計(jì)算機(jī)技術(shù)、地理、遙感、測繪、統(tǒng)計(jì)、規(guī)劃、管理和制圖等學(xué)科交叉運(yùn)用的產(chǎn)物，代表了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)和其他學(xué)科相互滲透的發(fā)展方向。地理信息系統(tǒng)以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，在計(jì)算機(jī)軟件和硬件的支持下，采用地理模型分析的方法，運(yùn)用系統(tǒng)工程和信息科學(xué)的理論，對(duì)整個(gè)或部分地球表面（包括大氣層）與地理空間分布有關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、管理、操作、分析、模擬和展示，為地理研究和地理決策服務(wù)提供多種空間地理信息的技術(shù)系統(tǒng)。

GIS技術(shù)具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、集成研究、空間分析與圖形制作等功能。田野考古調(diào)查、發(fā)掘工作中通過現(xiàn)代測繪、遙感、三維重建等技術(shù)獲取的各種圖形、影像、表格等數(shù)據(jù)，都可以在GIS軟件中進(jìn)行集成，為考古學(xué)研究提供精確的制圖、分析和模擬等材料，是考古學(xué)研究信息化的必然趨勢。目前國內(nèi)很多田野考古工作都運(yùn)用GIS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，隨時(shí)隨地將考古調(diào)查、勘探、發(fā)掘、采樣、分析等方式獲取的各種信息錄入到GIS系統(tǒng)之中，為后續(xù)的報(bào)告整理、考古學(xué)研究、文化遺產(chǎn)保護(hù)等奠定良好的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

在江漢平原的史前聚落遺址研究中，將地貌、土壤、水文、植被以及田野考古調(diào)查、發(fā)掘等各種圖形、影像資料集成在一起進(jìn)行分析和模擬，從所處的自然環(huán)境的角度分辨聚落遺址內(nèi)的自然地貌與人工遺跡，及其與周邊小環(huán)境、區(qū)域大環(huán)境之間的關(guān)系，揭示古代先民認(rèn)識(shí)與改造自然環(huán)境的動(dòng)因和目標(biāo)，正確理解和闡釋聚落遺址的發(fā)展、演變過程。良渚史前水利工程的研究中，根據(jù)地形、殘存壩高等數(shù)據(jù)模擬崗公嶺壩群和石塢壩群等產(chǎn)生的最大庫容，再根據(jù)各自流域集水盆地的面積，計(jì)算每組壩群承載的最大降水量為800多毫米，大約為一次臺(tái)風(fēng)登陸所產(chǎn)生的降水量[7]。由此可見，良渚史前水利設(shè)施的建設(shè)與自然環(huán)境的多種因素密切相關(guān)，是史前先民適應(yīng)和改造自然環(huán)境的偉大創(chuàng)舉，更是良渚文明繁榮興盛的重要基礎(chǔ)。

三維展示方面，一些GIS軟件能夠直接加載多視角三維重建和虛擬復(fù)原的三維模型，結(jié)合衛(wèi)星遙感、無人機(jī)拍攝和大范圍的數(shù)字高程模型等數(shù)據(jù)，可以從宏觀到微觀地展示研究區(qū)域、考古遺址、遺跡乃至遺物，讓研究人員和觀眾產(chǎn)生身臨其境的感受，激發(fā)和拓展全新的思考空間。

總之，數(shù)字技術(shù)在考古學(xué)研究、文化遺產(chǎn)保護(hù)與展示等領(lǐng)域的運(yùn)用將會(huì)越來越深入，提供最佳的研究方案，拓展和深化研究空間?？脊胚z址的數(shù)字材料能夠轉(zhuǎn)化成大眾容易理解和接受的模式，以虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、混合現(xiàn)實(shí)等方式進(jìn)行展示，是文化傳承與宣傳展示的最佳載體。同時(shí)，隨著信息獲取與處理等相關(guān)設(shè)備和技術(shù)的快速提升，以及模式識(shí)別、機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能等技術(shù)的發(fā)展與完善，文物與考古領(lǐng)域的智能化程度將會(huì)不斷增加，相關(guān)研究必將獲得前所未有的突破。

新型測繪技術(shù)賦能建成遺產(chǎn)數(shù)字化重建

鄧 非（武漢大學(xué)測繪學(xué)院 智能測繪研究中心 湖北武漢430079）

歷史文化遺產(chǎn)承載著中華民族的基因和血脈，是前人留給我們的寶貴財(cái)富，有著諸如歷史、藝術(shù)、科學(xué)、文化、經(jīng)濟(jì)等多方面的重要價(jià)值。只有將科技創(chuàng)新作為文化遺產(chǎn)保護(hù)利用的推動(dòng)力，讓文化遺產(chǎn)與人們現(xiàn)實(shí)生活相融相生，才能不斷激發(fā)和延續(xù)文化遺產(chǎn)生生不息的生機(jī)與魅力，更好地發(fā)揮文化遺產(chǎn)在社會(huì)現(xiàn)代性發(fā)展過程中的價(jià)值與意義。國務(wù)院辦公廳印發(fā)的《“十四五”文物保護(hù)和科技創(chuàng)新規(guī)劃》提出，樹牢文物保護(hù)要依靠科技的發(fā)展理念，改善文物科技創(chuàng)新生態(tài)，持之以恒加強(qiáng)基礎(chǔ)研究，加快推進(jìn)急需技術(shù)攻關(guān)和應(yīng)用，加強(qiáng)人才培養(yǎng)和跨學(xué)科合作，推動(dòng)文物保護(hù)利用提質(zhì)增效。建成遺產(chǎn)主要包括古建筑、古遺址、古村落、石窟寺、石刻、壁畫、近現(xiàn)代重要史跡及代表性建筑，以及在建筑式樣、分布或與環(huán)境景色結(jié)合方面具有突出價(jià)值的歷史文化名城、街區(qū)、村鎮(zhèn)。

在數(shù)字化時(shí)代的背景下，建成遺產(chǎn)的數(shù)字化是文物保護(hù)依靠科技的關(guān)鍵實(shí)現(xiàn)途徑。物質(zhì)文化遺產(chǎn)由物質(zhì)形態(tài)向數(shù)字形態(tài)的轉(zhuǎn)化，是其本身及其承載的文化信息走向公眾參與教育和價(jià)值觀建構(gòu)、走向世界參與文明互鑒的基礎(chǔ)，也符合我國精神文明建設(shè)、優(yōu)秀傳統(tǒng)文化傳承的時(shí)代使命和需要。此外，從世界遺產(chǎn)保護(hù)與國際文化競爭的視野來看，文化遺產(chǎn)數(shù)字化也將提升中國傳統(tǒng)文化在世界的傳播力、影響力，從文化遺產(chǎn)價(jià)值研究、數(shù)字化保護(hù)、科技融合、構(gòu)建遺產(chǎn)關(guān)聯(lián)性等層面提供了全面、科學(xué)、可視的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和能力支撐。

新一代測繪技術(shù)的出現(xiàn)，以實(shí)景三維作為我國新型基礎(chǔ)測繪的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，是構(gòu)成數(shù)字經(jīng)濟(jì)、數(shù)字政府的重要空間基底[8]。新一代測繪技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)建成遺產(chǎn)三維數(shù)字形式的記錄與保存，在精度、紋理、展示分析、交互等方面具有無可比擬的優(yōu)勢，在文物古建的數(shù)字修復(fù)方面也具有不可替代的價(jià)值。同時(shí)，以建成遺產(chǎn)的實(shí)景三維作為載體，掛接各類屬性數(shù)據(jù)，建立綜合服務(wù)數(shù)據(jù)庫，從而支撐數(shù)據(jù)分類、檢索調(diào)度、共享分發(fā)等眾多現(xiàn)實(shí)管理需求，也是文化遺產(chǎn)保護(hù)行業(yè)的迫切所需。

一、新一代測繪技術(shù)的發(fā)展

測繪技術(shù)經(jīng)過長時(shí)間的發(fā)展，逐步從以光學(xué)機(jī)械模式的傳統(tǒng)測繪，過渡到以計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理支撐的信息化測繪，并進(jìn)入到實(shí)景三維的智能測繪新時(shí)代。實(shí)景三維是對(duì)一定范圍內(nèi)人類生產(chǎn)、生活和生態(tài)空間進(jìn)行真實(shí)、立體、時(shí)序化反映和表達(dá)的數(shù)字空間，是新型基礎(chǔ)測繪的標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，是國家重要的新型基礎(chǔ)設(shè)施，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和各部門信息化提供統(tǒng)一的空間基底。實(shí)景三維屬于新型基礎(chǔ)測繪標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品的主要形式，是其數(shù)據(jù)成果之一，新型基礎(chǔ)測繪是實(shí)景三維數(shù)據(jù)生產(chǎn)的能力基礎(chǔ)。

與傳統(tǒng)的測繪地理信息產(chǎn)品比較，實(shí)景三維的主要特征包括以下幾個(gè)方面的轉(zhuǎn)變：

從“抽象”到“真實(shí)”：實(shí)景三維是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的真實(shí)描述，將原有受測繪手段約束只能對(duì)現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行抽象描述，轉(zhuǎn)變?yōu)椴捎眯录夹g(shù)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界真實(shí)直觀刻畫。

從“平面”到“立體”：由現(xiàn)有以“點(diǎn)、線、面”要素為核心的 4D 產(chǎn)品對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的二維平面抽象表達(dá)，擴(kuò)展至以“體”要素為核心的新產(chǎn)品對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的三維形象表達(dá)。

從“靜態(tài)”到“時(shí)序”：實(shí)景三維是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的時(shí)序化描述，不僅能夠反象表達(dá)?，F(xiàn)實(shí)世界的某一時(shí)點(diǎn)當(dāng)前的狀態(tài)，還可反映多個(gè)連續(xù)時(shí)點(diǎn)的狀態(tài)，時(shí)序、動(dòng)態(tài)展示現(xiàn)實(shí)世界的發(fā)展與變化[9] 。

從“按要素、分尺度”到“按實(shí)體、分精度”：實(shí)景三維突破現(xiàn)有基礎(chǔ)地理信息要素對(duì)現(xiàn)實(shí)世界分尺度表達(dá)的概念，達(dá)到“一個(gè)實(shí)體只需要高精度施測一次”，切實(shí)提高對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的描述準(zhǔn)確性。

從“人理解”到“人機(jī)兼容理解”：與以前對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的“一張皮”表達(dá)相比，實(shí)景三維不僅包含幾何結(jié)構(gòu)和紋理信息，還蘊(yùn)含豐富的空間關(guān)系、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等信息，通過結(jié)構(gòu)化語義化處理，支持機(jī)器自動(dòng)解譯與識(shí)別，真正實(shí)現(xiàn)了“機(jī)器難懂”到“機(jī)器易懂”的轉(zhuǎn)變。

從“陸地表層”到“全空間”：現(xiàn)有地理信息產(chǎn)品更側(cè)重陸地表層空間的描述，實(shí)景三維實(shí)現(xiàn)“地上下、室內(nèi)外、水上下”全空間的一體化描述。

為了保障以實(shí)景三維為基礎(chǔ)的新一代智能測繪建設(shè)，需要提升測繪數(shù)據(jù)的獲取能力及快速化智能處理水平。人工智能與測繪裝備研發(fā)相結(jié)合，為研發(fā)智能化的測繪裝備提供了歷史性的發(fā)展機(jī)遇。我國目前在無人機(jī)、移動(dòng)測量、地面測量儀器等方面已與國外最先進(jìn)水平相當(dāng)，將無人機(jī)、地面移動(dòng)測量裝備與人工智能結(jié)合，攻克智能測繪體系的“自主、智能、感知”關(guān)鍵技術(shù)問題。通過自主導(dǎo)航與智能任務(wù)規(guī)劃、測量機(jī)器人核心傳感器設(shè)計(jì)與研制、測量機(jī)器人智能協(xié)同控制技術(shù)、測量機(jī)器人環(huán)境感知與動(dòng)態(tài)重建、場景理解與機(jī)器人自主測量、測量機(jī)器人集成、測試與驗(yàn)證平臺(tái)等關(guān)鍵技術(shù)，以智能測量形成數(shù)字化技術(shù)的核心競爭力。

二、天空地多源影像建成遺產(chǎn)三維重建

我國悠久的歷史文化孕育了豐富多彩的建成遺產(chǎn)，受自然和人為因素的影響，分布廣泛的建成遺產(chǎn)呈現(xiàn)出零散偏遠(yuǎn)、不可移動(dòng)、脆弱易毀等特點(diǎn)。新一代測繪技術(shù)利用衛(wèi)星遙感（天）、無人機(jī)（空）、地面攝影（地）多源影像，聯(lián)合完成建成遺產(chǎn)三維重建，其非接觸式采集、自動(dòng)化智能計(jì)算、高精細(xì)模型成果等優(yōu)勢，為建成遺產(chǎn)數(shù)字化建設(shè)提供了安全至上、效率和質(zhì)量并重的方案。

近年來，我國衛(wèi)星的數(shù)量和影像分辨率都得到極大提升，使得地表目標(biāo)場景的三維重建成為可能。衛(wèi)星遙感影像覆蓋范圍廣、成本低、易獲取等特點(diǎn)，是構(gòu)建建成遺產(chǎn)及其周邊場景的理想數(shù)據(jù)源。衛(wèi)星影像建模，創(chuàng)新了衛(wèi)星影像多模態(tài)、多實(shí)相、多角度高精度實(shí)景三維的構(gòu)建能力，主要表現(xiàn)在：突破傳統(tǒng)立體像對(duì)的約束，將不同時(shí)相的多源衛(wèi)星影像穩(wěn)健匹配，實(shí)現(xiàn)高精度定向和配準(zhǔn)；利用眾源衛(wèi)星影像的深度估計(jì)和精化，實(shí)現(xiàn)從二維影像到三維幾何的稠密重建，構(gòu)建建成遺產(chǎn)三維數(shù)字底座；增強(qiáng)幾何結(jié)構(gòu)的表達(dá)，基于特征線對(duì)建筑物約束，確保建筑墻線垂直，幾何輪廓清晰，提升三維底座的質(zhì)量。除了三維模型，新型測繪技術(shù)還可基于衛(wèi)星影像生成DLG（數(shù)字線劃地圖）、DEM（數(shù)字高程模型）、DOM（數(shù)字正射影像圖）等基礎(chǔ)測繪產(chǎn)品，適用于建成遺產(chǎn)不同場景的實(shí)際需要。

除了衛(wèi)星影像大范圍地形級(jí)三維場景重建，建成遺產(chǎn)高精度、高精細(xì)數(shù)字三維重建需要更多不同維度的影像數(shù)據(jù)源加入?？?、地及室內(nèi)聯(lián)合建模，融合了航空傾斜攝影、地面近景攝影、室內(nèi)拍攝影像等空地眾源數(shù)據(jù)，無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)可以對(duì)建成遺產(chǎn)建筑上半部分完成影像采集并構(gòu)建整體外輪廓的三維模型，但到了古建筑的底部和室內(nèi)，在物體遮擋、影像分辨率等因素的影響下，模型的質(zhì)量則大打折扣；結(jié)合近景攝影測量技術(shù)，利用地面設(shè)備，如激光掃描儀、全景相機(jī)、影像RTK等，對(duì)古建筑底部、內(nèi)部進(jìn)行補(bǔ)充采集，空地一體聯(lián)合完成多維度影像融合配準(zhǔn)和重建，自動(dòng)化生成建成遺產(chǎn)空—地—室內(nèi)多維一體的實(shí)景三維模型。自動(dòng)化建成的模型，通常是近似格網(wǎng)分割的“表皮”模型，多為連續(xù)的三角面構(gòu)成的表面模型，由于天氣光線、空三pos參數(shù)等因素的影響，會(huì)存在模型的空洞、扭曲、色彩不一、紋理拉花等問題，還不能達(dá)到建成遺產(chǎn)三維數(shù)字化的要求。依托模型和場景修飾軟件，如市面上常用的DP-Modeler，可針對(duì)市面上的自動(dòng)化建模軟件的成果進(jìn)行精細(xì)化修編，以解決建筑物變形、懸浮物刪除、丟失部件還原等難題，不僅能保證空、地及室內(nèi)一體化建模成果厘米級(jí)的測繪精度，也可完美復(fù)刻建成遺產(chǎn)的構(gòu)型、紋理、色彩等細(xì)節(jié)，達(dá)到文物存檔級(jí)標(biāo)準(zhǔn)?？盏匾惑w聯(lián)合精細(xì)化三維建模技術(shù)目前已被運(yùn)用到眾多建成遺產(chǎn)數(shù)字化保護(hù)項(xiàng)目中，如武當(dāng)山金殿高精度實(shí)景三維建模（存檔級(jí)）、鄂州觀影閣水上下一體三維重建、山西古建筑真彩色模型構(gòu)建等等。

天—空—地多源影像數(shù)據(jù)間存在重疊區(qū)域小、尺度跨度大、視角變化大等客觀差異，不同數(shù)據(jù)源所構(gòu)建的模型成果，就類似于不同比例尺的地圖，如何將其進(jìn)行匹配融合，是建設(shè)建成遺產(chǎn)三維數(shù)字底座的關(guān)鍵。天—空—地一體多源影像匹配與聯(lián)合定向技術(shù)，能夠克服天空地多模態(tài)影像數(shù)據(jù)（衛(wèi)星影像、傾斜影像、高光譜影像、地面近景影像）在分辨率、攝影角度、影像輻射特性等方面的差異，通過POS輔助、DSM引導(dǎo)、預(yù)制地形影像空三匹配策略、抗變形矩不變特征匹配等技術(shù)綜合應(yīng)用，解決多源影像間轉(zhuǎn)點(diǎn)的匹配難題；通過大規(guī)模多模影像分治嵌套剖分迭代求解方法，以處理器協(xié)同均勻配置算法管道節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)局部—全局交向迭代的分布式并行空三定向和無縫配準(zhǔn)，為后續(xù)天—空—地影像聯(lián)合三維建模提供保障。

基于建成遺產(chǎn)三維數(shù)字底座，相關(guān)單位可建設(shè)文物保護(hù)和管理信息化平臺(tái)，開展古建筑高精度測繪成圖、多源異構(gòu)數(shù)據(jù)分類建庫存檔、一張圖融合和多終端可視化渲染、天—空—地立體精細(xì)監(jiān)測等眾多創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用，提升建成遺產(chǎn)管理、保護(hù)、開發(fā)利用的水平，把建成遺產(chǎn)的數(shù)字化融入到國家數(shù)字政府、數(shù)字經(jīng)濟(jì)的建設(shè)發(fā)展中。

三、文化遺產(chǎn)數(shù)字化的交叉學(xué)科融合與人才培養(yǎng)

高校是建成遺產(chǎn)數(shù)字化技術(shù)研究和利用的前沿，是數(shù)字化技術(shù)人才培養(yǎng)和成長的搖籃，亦是數(shù)字化技術(shù)傳播和推廣的基地。

建成遺產(chǎn)數(shù)字化涵蓋數(shù)字記錄、勘測、修復(fù)、展呈及數(shù)據(jù)發(fā)掘、轉(zhuǎn)化與共享，涉及人文學(xué)科、信息學(xué)科、工程學(xué)科、藝術(shù)學(xué)科、管理學(xué)科等多學(xué)科知識(shí)體系的交叉融合發(fā)展。在信息化、數(shù)字化、智能化大背景下，高校利用學(xué)科背景、科研成果已初步探索建立跨學(xué)科、跨領(lǐng)域、跨部門的文化遺產(chǎn)保護(hù)利用協(xié)同創(chuàng)新方式。

在考古和文博兩大專業(yè)方向基礎(chǔ)上，教育部于2015年正式在歷史類專業(yè)中增設(shè)文化遺產(chǎn)本科專業(yè)。文化遺產(chǎn)專業(yè)集文化遺產(chǎn)調(diào)查、研究、保護(hù)、展示教育與研究于一體，除需熟悉中國史、文化史外，還需掌握考古、藝術(shù)、建筑等學(xué)科知識(shí)，了解數(shù)字檔案、數(shù)字展陳、數(shù)字沉浸、數(shù)字安全等工具方法，以數(shù)字為媒，實(shí)現(xiàn)文化遺產(chǎn)的多樣化表達(dá)和可持續(xù)發(fā)展。

自梁思成先生開創(chuàng)中國現(xiàn)代建筑高等教育和中國傳統(tǒng)建筑研究以來，高校建筑類專業(yè)不斷發(fā)展形成了多層次的建成遺產(chǎn)保護(hù)理論和實(shí)踐體系。建筑學(xué)、城鄉(xiāng)規(guī)劃、歷史建筑保護(hù)工程等專業(yè)聯(lián)合多學(xué)科專家和機(jī)構(gòu)，從歷史文化名城名鎮(zhèn)名村保護(hù)與規(guī)劃、傳統(tǒng)村落保護(hù)與復(fù)興、工業(yè)遺產(chǎn)保護(hù)與利用等角度開展了豐富的產(chǎn)學(xué)研活動(dòng)。

2023年6月，在常青院士的顧問指導(dǎo)下，華中科技大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院和武漢天際航信息科技股份有限公司聯(lián)合發(fā)起“傳統(tǒng)的未來：首屆建成遺產(chǎn)數(shù)字化與創(chuàng)新應(yīng)用大賽”。全國350余支團(tuán)隊(duì)，或跨專業(yè)、或跨院校、或跨校企組隊(duì)參賽，充分體現(xiàn)了建成遺產(chǎn)數(shù)字化多學(xué)科交叉融合的發(fā)展趨勢。通過大賽系列教育培訓(xùn)和公眾傳播活動(dòng)，推動(dòng)新型測繪、機(jī)器視覺、人工智能等數(shù)字化技術(shù)在遺產(chǎn)保護(hù)利用中普及應(yīng)用，推動(dòng)跨學(xué)科跨專業(yè)協(xié)同創(chuàng)新，提高青年學(xué)子的數(shù)字意識(shí)和研學(xué)能力。

藝術(shù)學(xué)、管理學(xué)、計(jì)算機(jī)等相關(guān)學(xué)科類專業(yè)亦分別從文化遺產(chǎn)活態(tài)傳承、活化利用、虛擬修復(fù)、智慧管理等領(lǐng)域展開文化遺產(chǎn)保護(hù)利用的創(chuàng)新和融合。藝術(shù)專業(yè)可探索三維數(shù)字建模技術(shù)與雕塑類文物保護(hù)相結(jié)合，數(shù)字圖像處理技術(shù)與文物修復(fù)相結(jié)合，重現(xiàn)文物的原貌和價(jià)值。文化產(chǎn)業(yè)管理專業(yè)可將“傳媒”和“藝術(shù)”結(jié)合，通過數(shù)字媒體、虛擬現(xiàn)實(shí)、人工智能等技術(shù)，助力非遺保護(hù)傳承、傳播交流、教育普及和創(chuàng)新發(fā)展。

數(shù)字化是文化遺產(chǎn)價(jià)值傳承和創(chuàng)造的重要路徑之一，數(shù)字采集、數(shù)字修復(fù)、數(shù)字存儲(chǔ)、數(shù)字傳播、數(shù)字服務(wù)、數(shù)字管理為文化遺產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展提供新動(dòng)能。當(dāng)前我國文化遺產(chǎn)數(shù)字化發(fā)展仍處于起步階段，文化遺產(chǎn)保護(hù)、研究、利用從業(yè)者普遍缺乏數(shù)字科技知識(shí)和背景，需要從高等教育階段重視文化遺產(chǎn)數(shù)字化人才培養(yǎng)，形成多學(xué)科多專業(yè)融合的科研團(tuán)隊(duì)和培養(yǎng)體系，以跨學(xué)科知識(shí)強(qiáng)化文化遺產(chǎn)的基礎(chǔ)研究、保護(hù)規(guī)劃和展示利用。細(xì)化優(yōu)化人才培養(yǎng)方案，建立校級(jí)共享教學(xué)實(shí)驗(yàn)室、區(qū)域共建科研平臺(tái)，鼓勵(lì)高校與文化遺產(chǎn)研究保護(hù)機(jī)構(gòu)開展校企合作，培養(yǎng)更多具有創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力的人才，為文化遺產(chǎn)數(shù)字化發(fā)展提供有力的人才保障。

面向數(shù)字化、智能化的新型測繪技術(shù)深刻改變了建成遺產(chǎn)的保護(hù)、開發(fā)和發(fā)展方式，為政府提升相關(guān)治理能力提供了新的途徑，也推動(dòng)了我國文化強(qiáng)國建設(shè)目標(biāo)的進(jìn)程。目前，全國各地已陸續(xù)將新型測繪技術(shù)運(yùn)用到建成遺產(chǎn)的數(shù)字化保護(hù)與開發(fā)工作，產(chǎn)生了如數(shù)字博物館、3D文物、智慧景區(qū)、虛擬古鎮(zhèn)、三維數(shù)字化考古等典型應(yīng)用，分別為文化遺產(chǎn)保護(hù)、管理、研究、教育、傳播等拓展了新模式。眾多案例實(shí)踐證明，在建成遺產(chǎn)保護(hù)與開發(fā)中的安全性、交流性、大眾性、環(huán)保性方面，新型測繪技術(shù)正發(fā)揮著無可比擬的技術(shù)和成本優(yōu)勢，是文化遺產(chǎn)走向數(shù)字新未來的關(guān)鍵實(shí)現(xiàn)途徑。

在國家大力推進(jìn)文化復(fù)興、文化自信的當(dāng)下，利用實(shí)景三維等新型測繪技術(shù)，加強(qiáng)文化遺產(chǎn)價(jià)值挖掘創(chuàng)新，全面展示、傳播中華文明的燦爛成就，將是政府部門、文物保護(hù)機(jī)構(gòu)、高校師生、測繪工作者等共同的責(zé)任和時(shí)代使命。

文化遺產(chǎn)數(shù)字化+產(chǎn)業(yè)化共生發(fā)展

耿國華（西北大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 文化遺產(chǎn)數(shù)字化國家地方工程研究中心 陜西西安 710127）

周蓬勃（北京師范大學(xué)藝術(shù)與傳媒學(xué)院 藝術(shù)科技融合創(chuàng)新中心北京 100875）

一、文化遺產(chǎn)數(shù)字化的時(shí)代需求

2021年3月，《國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》發(fā)布，提出要“開展中華文化資源普查”和“傳承弘揚(yáng)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化”，并明確提出了“實(shí)施文化產(chǎn)業(yè)數(shù)字化戰(zhàn)略”。

文化遺產(chǎn)承載了豐富的歷史信息，代表了不同歷史時(shí)期的文明成果，是后人了解過去、認(rèn)識(shí)現(xiàn)在、規(guī)劃未來的重要依托，體現(xiàn)了民族智慧和創(chuàng)造力，是國家和民族的文化瑰寶。保護(hù)和傳承文化遺產(chǎn)，就是保護(hù)和傳承國家的文化基因和民族精神[10]。文化遺產(chǎn)的保護(hù)和傳承對(duì)于推動(dòng)文化繁榮發(fā)展、增強(qiáng)國家文化軟實(shí)力具有重要意義。通過對(duì)文化遺產(chǎn)的價(jià)值挖掘和深入研究，可進(jìn)一步弘揚(yáng)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，推動(dòng)文化創(chuàng)新，增強(qiáng)文化自信；文化遺產(chǎn)也是進(jìn)行國際文化交流的重要媒介，有效的展示與傳播有助于提升國家文化影響力和競爭力。文化遺產(chǎn)在旅游、教育、藝術(shù)等領(lǐng)域都發(fā)揮著不可替代的作用，為地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了豐富文化資源，也為人們提供了精神寄托和審美享受。文化產(chǎn)業(yè)包括文旅產(chǎn)業(yè)和文創(chuàng)產(chǎn)業(yè)等?；谥腥A優(yōu)秀文化的創(chuàng)意產(chǎn)品，是文創(chuàng)產(chǎn)業(yè)的靈魂所在。物質(zhì)文化及非物質(zhì)文化，是文化旅游的核心。通過數(shù)字技術(shù)對(duì)文化遺產(chǎn)進(jìn)行合理利用和開發(fā)，推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的融合發(fā)展，可實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的雙贏。

二、數(shù)字技術(shù)是文化遺產(chǎn)保護(hù)利用的重要手段

數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用，不僅能夠提升文化產(chǎn)品的質(zhì)量和傳播效果，還能夠拓展文化產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈和價(jià)值鏈，為文化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入新的動(dòng)力。數(shù)字化技術(shù)的出現(xiàn)為文化遺產(chǎn)的保護(hù)與傳承帶來了革命性的變革。首先，文物數(shù)字化能夠永久的留存文物信息資料，這些資料不僅詳細(xì)記錄了文物的形態(tài)、紋理、色彩等特征，還包含了文物的歷史背景、文化內(nèi)涵等豐富信息，為再現(xiàn)歷史、傳承未來提供了寶貴的資源，使我們能夠更加深入地了解和研究這些文物，進(jìn)一步挖掘其多重價(jià)值；其次，文物數(shù)字化能夠使文物資源更方便地走進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)世界，通過數(shù)字博物、虛擬博物、智慧博物等形式，讓世界各地的人們都能夠欣賞到中華文化的瑰寶。這種形式的傳播和傳承，不僅打破了地域限制，讓更多人有機(jī)會(huì)接觸到中國文物，增強(qiáng)了中華文化的傳播力和影響力，有助于推動(dòng)國際交流與傳播；再者，數(shù)字化文物存儲(chǔ)在云端，使得研究者與學(xué)習(xí)者可以隨時(shí)隨地查詢觀看。這種便捷性極大地提高了文物信息的利用效率，使得研究者能夠更加全方位地挖掘文物價(jià)值，學(xué)習(xí)者也能夠更加直觀地了解文物的特點(diǎn)和內(nèi)涵。同時(shí)云端存儲(chǔ)還確保了文物信息的安全性和可靠性，避免了因物理損壞或丟失而導(dǎo)致的文化損失；最后，通過VR、AR等互動(dòng)交互體驗(yàn)技術(shù)，可以打造逼真的三維虛擬場景，讓觀眾仿佛置身于歷史的長河之中。這種技術(shù)不僅可以虛擬修復(fù)毀壞的文物，使其以完整的形態(tài)呈現(xiàn)在觀眾面前，還可以全方位、多視角地展現(xiàn)昔日古都、遺址、文物的風(fēng)貌[11]。沉浸式的體驗(yàn)方式，既讓觀眾感受到了文化遺產(chǎn)的魅力，又增強(qiáng)公眾對(duì)文化遺產(chǎn)保護(hù)的意識(shí)，在推進(jìn)文化遺產(chǎn)展示利用的同時(shí)使文化遺產(chǎn)得到更加有效的保護(hù)。故宮博物院建立的“數(shù)字文物庫 ”、國家博物館近萬件文物的三維數(shù)字化，秦始皇兵馬俑虛擬修復(fù)、數(shù)字敦煌等等都是文化遺產(chǎn)數(shù)字化的典型案例。

文物不僅要守得住、還得“活”起來。結(jié)合云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信、人工智能等數(shù)字新技術(shù)，讓文化遺產(chǎn)活在數(shù)字時(shí)代，讓文化產(chǎn)業(yè)火起來，讓文化遺產(chǎn)聯(lián)通歷史和當(dāng)下。以敬畏之心珍視文化遺產(chǎn)，用匠心呵護(hù)、創(chuàng)新活化，才能真正把根留住，將中華文化保存下去、傳承下去、傳播出去。文化遺產(chǎn)數(shù)字化賦能文化產(chǎn)業(yè)發(fā)展，將實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益雙結(jié)合的巨大能量，這是數(shù)字經(jīng)濟(jì)的魅力，也是我們文化科技工作者的使命擔(dān)當(dāng)。

三、推進(jìn)數(shù)字技術(shù)賦能文物數(shù)字化+產(chǎn)業(yè)化的創(chuàng)新實(shí)踐

結(jié)合團(tuán)隊(duì)30年來在信息科技與文化融合的創(chuàng)新實(shí)踐，主要包括文化遺產(chǎn)采集建模、博物管理、虛擬修復(fù)、智媒展示等方面：

1.研發(fā)推進(jìn)文物快速采集建模

國內(nèi)大部分博物館文物數(shù)字化數(shù)量偏少，質(zhì)量參差不齊。推進(jìn)文物數(shù)字化進(jìn)程需要文博界和科技界攜手努力。多年以來文物數(shù)字化使用的大多是國外研發(fā)的設(shè)備，存在投資大，效率低等諸多問題。為應(yīng)對(duì)國內(nèi)文物數(shù)字化的需要，我們開展了文物快速建模的數(shù)字化設(shè)備的研發(fā)，1997年至今已研發(fā)出三代文物三維數(shù)字化裝置，服務(wù)公安、文博等不同領(lǐng)域。1997年研制第一代點(diǎn)狀激光三維掃描儀（公安部物證鑒定中心“九五”攻關(guān)項(xiàng)目），應(yīng)用于頭顱虛擬復(fù)原，填補(bǔ)領(lǐng)域空白。2002年研制第二代復(fù)曝光發(fā)線狀激光三維真彩色掃描儀，采用復(fù)曝光技術(shù)解決陶瓷器物表面高光難題（教育部數(shù)字考古博物館項(xiàng)目）。2021年研制第三代自動(dòng)化智能掃描平臺(tái)，面向館藏海量文物的快速采集建模需求，采集時(shí)間由數(shù)小時(shí)縮短為分鐘級(jí)，原、真、快，支持實(shí)現(xiàn)紋理、形狀同步采集，主要特點(diǎn)是智能化、自動(dòng)化、高精度。同時(shí)，還研發(fā)了無人機(jī)大場景三維成像掃描系統(tǒng)，已完成秦始皇陵園、塔爾寺等不可移動(dòng)文物的數(shù)字化建模，使遺址場景建模更加真實(shí)直觀。

2.博物館數(shù)字化研究實(shí)踐促進(jìn)文博智能化管理

作為新時(shí)代文化建設(shè)重大基礎(chǔ)性工程，國家文化大數(shù)據(jù)體系建設(shè)已被納入國家“十四五”規(guī)劃，中國文化遺產(chǎn)標(biāo)本庫、中華民族文化基因庫、中華文化素材庫等正在建設(shè)中[12]。我們持續(xù)開展三類博物館引領(lǐng)技術(shù)研究，2002年研發(fā)中國大學(xué)數(shù)字博物館的考古數(shù)字博物館，2018年研發(fā)一帶一路文物的虛擬博物館，2019年參加國家博物館重點(diǎn)研發(fā)的“智慧博物館”。構(gòu)建的唐卡、胡人俑等絲路文化的虛擬博物館，以建筑彩繪、設(shè)計(jì)手稿、施工工程、唐卡彩繪等為基礎(chǔ)，建立數(shù)字唐卡資源庫，介紹唐卡歷史、科普、流派、繪制、裝裱等方面內(nèi)容?；赩R技術(shù)的虛擬博物館為推廣唐卡、胡人俑藝術(shù)文化、傳承中華文明提供了豐富的物質(zhì)載體和先進(jìn)的技術(shù)手段，創(chuàng)新了文化傳播方式，助力傳統(tǒng)博物館的轉(zhuǎn)型升級(jí)。

3.創(chuàng)新破損文物虛擬修復(fù)與顱面形態(tài)信息學(xué)，應(yīng)用文物虛擬復(fù)原

以數(shù)字幾何表示為基礎(chǔ)，研發(fā)的模型虛擬修復(fù)智能方法已在秦兵馬俑修復(fù)中應(yīng)用。虛擬修復(fù)有兩大作用：一是指導(dǎo)實(shí)體復(fù)原，秦兵馬俑泡釘俑修復(fù)就是例證；二是可替代實(shí)體復(fù)原，2011年我們虛擬修復(fù)了100多碎片的秦俑右參馬，用于研究展示。我們研發(fā)的文物虛擬修復(fù)技術(shù)獲得了 2009 年國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。2012年德國斯普林格出版集團(tuán)出版“文化遺產(chǎn)數(shù)字化保護(hù)技術(shù)”專著。

我們還創(chuàng)新顱面形態(tài)信息學(xué)，應(yīng)用古人面貌虛擬復(fù)原。建立國人顱面數(shù)據(jù)庫，數(shù)量多、精度高，國際領(lǐng)先；提出了顱面數(shù)據(jù)組織新方法，發(fā)現(xiàn)了國人多項(xiàng)人類學(xué)種族和性別特征差異，揭示了中國人顱面、性別、種族的關(guān)鍵特征數(shù)據(jù)群；計(jì)算機(jī)復(fù)原技術(shù)實(shí)現(xiàn)了大樣本，機(jī)器學(xué)習(xí)解決了專家經(jīng)驗(yàn)，比傳統(tǒng)手工復(fù)原更科學(xué)，精準(zhǔn)，便捷，率先實(shí)現(xiàn)基于科學(xué)數(shù)據(jù)的古人面貌復(fù)原。唐代李倕公主的面貌復(fù)原就是例證。

4.研發(fā)文化遺產(chǎn)的展示傳播新技術(shù)

研制非遺“活化”的“智媒融合全息舞臺(tái)”大眾傳播設(shè)備，完成戲曲、文物故事、數(shù)字文物的示范應(yīng)用，解決了公眾文化沉浸式大眾展示需要。打開電腦或手機(jī)，身臨其境般參觀博物館、藝術(shù)館，欣賞藝術(shù)杰作，讓藏于深宮大院的藝術(shù)珍品走入方寸之間的電子屏上，讓靜止的美術(shù)、書法、雕塑流動(dòng)，讓經(jīng)典歌舞生動(dòng)展現(xiàn)，突破傳統(tǒng)展示的時(shí)空與技術(shù)局限。移動(dòng)劇場可在全國各地特別是老少邊窮地區(qū)推進(jìn)文化推廣，目前已在西安、海南、青海推廣應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)云平臺(tái)、5G 云劇場、全息劇場、全視野展示、AR展示、手機(jī)終端多種途徑，這些智媒展示新成果也是新技術(shù)發(fā)展的代表。

文化遺產(chǎn)承載著中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，是建構(gòu)社會(huì)集體記憶、強(qiáng)化文化認(rèn)同的重要載體和手段。建設(shè)文化遺產(chǎn)數(shù)字資源庫，深入挖掘開發(fā)文化遺產(chǎn)是時(shí)代所需、人民所盼。信息新技術(shù)與文化融合，是民族復(fù)興文化自信的使命擔(dān)當(dāng)。數(shù)字經(jīng)濟(jì)是中國文化產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越式高質(zhì)量發(fā)展的重要戰(zhàn)略機(jī)遇[13]。數(shù)字技術(shù)加速應(yīng)用迭代，助力消費(fèi)需求從“物質(zhì)型”向“精神型”躍遷，已成為激發(fā)文化建設(shè)活力的關(guān)鍵。信息技術(shù)與文化融合，展現(xiàn)著數(shù)字經(jīng)濟(jì)的巨大魅力，正在釋放文化高質(zhì)量發(fā)展的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的巨大能量！

城市文化遺產(chǎn)的“空間歷史大數(shù)據(jù)”方法與途徑

何 捷（哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳）建筑學(xué)院 廣東深圳 518055）

王超群（哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳）建筑學(xué)院 廣東深圳 518055）

馬昭儀（南洋理工大學(xué)人文學(xué)院 新加坡 639798）

近年來國家大力推動(dòng)文化建設(shè)，通過數(shù)字化手段與技術(shù)推進(jìn)文化遺產(chǎn)相關(guān)工作，更是被置于整個(gè)國家文化發(fā)展的宏觀語境之下。2019年8月，科技部等六部門印發(fā)《關(guān)于促進(jìn)文化和科技深度融合的指導(dǎo)意見》，要求加強(qiáng)文化大數(shù)據(jù)體系建設(shè)，系統(tǒng)提出大數(shù)據(jù)等新興科技對(duì)文化遺產(chǎn)保護(hù)工作支持的途徑；2020年4月，中央文化體制改革和發(fā)展工作領(lǐng)導(dǎo)小組下發(fā)《關(guān)于做好國家文化大數(shù)據(jù)體系建設(shè)工作通知》；2022年5月，中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于推進(jìn)實(shí)施國家文化數(shù)字化戰(zhàn)略的意見》，進(jìn)一步提出文化遺產(chǎn)保護(hù)和歷史文化數(shù)據(jù)建設(shè)的多項(xiàng)任務(wù)和具體實(shí)施途徑。

改革開放以來的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與城市化，導(dǎo)致我國各地長久以來承載著歷史記憶與現(xiàn)象的城市歷史文化空間急劇改變。當(dāng)實(shí)體改變甚至消失，依托實(shí)體的文化歷史記憶便難以長久維持，隨著記憶和傳播途徑的碎片化和關(guān)注度削弱而逐步消亡。從系統(tǒng)和管理的角度看，關(guān)于城市的文獻(xiàn)、圖像、影像等檔案資料、以及文學(xué)作品、傳媒材料乃至歷史傳說故事等城市歷史文化記錄，在當(dāng)代往往會(huì)有制度化的收集與保存。在文化數(shù)字化的發(fā)展語境之下，雖然通過文博系統(tǒng)和公眾或?qū)I(yè)化的網(wǎng)絡(luò)、社交媒體等實(shí)體和虛擬途徑，這些具有重要意義的材料可以面向公眾與專業(yè)人員并可能在諸如城市管理與決策用的內(nèi)部信息平臺(tái)面向決策者，以傳統(tǒng)方法所呈現(xiàn)。但由于史料之紛繁復(fù)雜、敘事之冗長晦澀、以及隨著史料解讀的文化背景、物理空間以及關(guān)聯(lián)族群的徹底變化，都在很大程度上加劇了城市歷史文化空間原真性的缺失。

而另一方面， 文化數(shù)字化的發(fā)展也理所當(dāng)然地帶來新的機(jī)遇。數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施（ d a t ainfrastructure）、高效計(jì)算和新媒介等，尤其是“新地理學(xué)”（New Geography）所強(qiáng)調(diào)的體驗(yàn)與感知的新敘事模式，為學(xué)者、大眾和決策者提供多樣化的、可感可讀的對(duì)話方式，并全面支持與城市空間相關(guān)的認(rèn)知、詮釋與再創(chuàng)造活動(dòng)。同時(shí)“大數(shù)據(jù)”方法已經(jīng)全面跨越學(xué)科壁壘，支撐從理工到社科人文各個(gè)領(lǐng)域。諸如“計(jì)算社會(huì)科學(xué)”（computational social science）、“數(shù)字人文”（digital humanities）等新興學(xué)術(shù)途徑乃至范式，也提供了以計(jì)算、定量等數(shù)字化途徑在傳統(tǒng)的展示和記錄之外對(duì)內(nèi)容的分析、挖掘和闡釋的途徑，深化城市空間歷史文化的研究與書寫。

一、數(shù)字人文與歷史大數(shù)據(jù)

隨著存儲(chǔ)科技和計(jì)算能力的提高，對(duì)人類社會(huì)各種微觀活動(dòng)的記錄和統(tǒng)計(jì)成為可能。大數(shù)據(jù)帶來的“數(shù)據(jù)密集型”（data-intensive）研究范式為人文、社科提供了新的視角，圖靈獎(jiǎng)得主吉姆·格雷（Jim Gray）將這種數(shù)據(jù)密集型的大數(shù)據(jù)科研稱為“第四范式”（the fourth paradigm）[14]，傾向于從海量復(fù)雜數(shù)據(jù)背后挖掘相關(guān)關(guān)系。

“數(shù)字人文（學(xué)）”（digital humanities）近年的發(fā)展，開啟了人文領(lǐng)域的再一次計(jì)算浪潮，重新塑造了從數(shù)據(jù)信息到知識(shí)創(chuàng)造再到信息傳播的學(xué)術(shù)過程[15]。從文學(xué)領(lǐng)域的“遠(yuǎn)讀”（distantreading）、“宏觀分析”（macroanalysis）等創(chuàng)造性地從數(shù)據(jù)信息中發(fā)掘知識(shí)與提供闡釋的途徑與方法引申，在歷史領(lǐng)域也提出了“大數(shù)字歷史”（big digital history）[16]、“人類文化的透鏡”（lens on human culture）[17]等創(chuàng)新概念。這些概念一方面依托于通過大數(shù)據(jù)范式所創(chuàng)造的數(shù)據(jù)密集且并不斷擴(kuò)張的知識(shí)庫與平臺(tái)，可供不同學(xué)者共同探討一個(gè)巨大主題的不同層面；另一方面充分利用新的計(jì)算能力和各類交叉學(xué)科給予的新量化方法，可以分析更多材料和提供前所未有的分析視角和結(jié)果呈現(xiàn)，尤其是宏觀和微觀視角之間的轉(zhuǎn)換[18]。這方面的取向?qū)⑦M(jìn)一步推進(jìn)對(duì)多元史料的新綜合觀測方式和書寫方式發(fā)展，可被總結(jié)為“歷史大數(shù)據(jù)”（historical big data）途徑[19]。

二、GIS與空間人文

在上述“數(shù)字人文”以及為數(shù)字時(shí)代所催生的“歷史大數(shù)據(jù)”范式中，地理信息系統(tǒng)（GIS）是最重要的環(huán)節(jié)之一，不僅提供數(shù)據(jù)的獲取、存儲(chǔ)、檢索、分析和顯示功能，更重要的是GIS作為能夠處理空間問題的少數(shù)方法和工具之一，通過對(duì)矢量和柵格化空間數(shù)據(jù)及其非空間屬性數(shù)據(jù)的聯(lián)合算法，可以分析時(shí)空靜態(tài)與動(dòng)態(tài)現(xiàn)象。隨著多源異構(gòu)的地理信息不斷涌現(xiàn)以及GIS在人文領(lǐng)域的普及，超越傳統(tǒng)學(xué)科二維地圖表達(dá)、探索動(dòng)態(tài)再現(xiàn)和交互的數(shù)據(jù)挖掘與展示方式不斷顯現(xiàn)，空間多媒體（spatial multimedia）、WebGIS服務(wù)、地理可視化、網(wǎng)絡(luò)地理（cyber geography）、探索性空間數(shù)據(jù)分析（exploratory spatial data analysis）和虛擬現(xiàn)實(shí)都產(chǎn)生了革命性的作用[20]。

“空間人文（學(xué)）”（spatial humanities）是GIS技術(shù)與社科人文領(lǐng)域理論之間融合的結(jié)果，在尋求將非結(jié)構(gòu)化的材料嵌入至GIS的基礎(chǔ)上，更強(qiáng)調(diào)歷史與社會(huì)、微觀和宏觀、感知和意義的空間嵌入，并格外注意人文問題的經(jīng)驗(yàn)建構(gòu)、研究循環(huán)以及對(duì)話性特點(diǎn)。相比一般的“歷史大數(shù)據(jù)”的遠(yuǎn)讀范式，空間人文更加突出“地方”（place，或稱“場所”）概念，不斷累加的多元數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)映射被首先錨定于穩(wěn)定的時(shí)空框架之中，其綜合性的“空間”載體可服務(wù)不同視角的分析，在交互性、體驗(yàn)性上更勝一籌?？臻g人文途徑可以為空間研究者和實(shí)踐者提供多元的、經(jīng)驗(yàn)化的體認(rèn)與詮釋，既有空間線性發(fā)展的合理論證，又有深度、質(zhì)感、張力和共鳴的體驗(yàn)，是集經(jīng)驗(yàn)與理性為一體的知識(shí)庫[21]。

三、數(shù)字化時(shí)代的文化空間研究

數(shù)字人文和空間人文作為研究方法，區(qū)別于以往人文領(lǐng)域的創(chuàng)新點(diǎn)在于可提供一種跨媒介感知空間邏輯的途徑，集成了歷史與社會(huì)、感知與體驗(yàn)、宏觀與微觀信息于一體，全景化、結(jié)構(gòu)化地對(duì)城市“空間”與“地方”進(jìn)行存儲(chǔ)和再現(xiàn)，以作為進(jìn)一步分析的基礎(chǔ)知識(shí)庫。

列斐伏爾（Henri Lefebvre）提出的“文化空間”（cultural space）的概念，將空間實(shí)體層面的地理屬性與非實(shí)體層面的文化、社會(huì)、歷史屬性聯(lián)結(jié)在一起[22]，強(qiáng)調(diào)文化在空間生產(chǎn)中的作用。城市文化空間形成于社會(huì)長期發(fā)展過程，作為城市文化生活實(shí)踐的空間載體，是一種文化建構(gòu)和文化產(chǎn)品，對(duì)社會(huì)發(fā)展起著維持、強(qiáng)化和重構(gòu)作用，同時(shí)也是文化訴求展現(xiàn)與表達(dá)的場域。當(dāng)今快速更迭的數(shù)字信息技術(shù)與加速的城市化進(jìn)程，不斷重塑著城市文化空間的生態(tài)鏈與價(jià)值鏈。在傳統(tǒng)敘事嬗變更加迅速、知識(shí)信息流動(dòng)更加自由與社群文化認(rèn)同更為強(qiáng)烈的虛擬文化空間再構(gòu)中，城市文化空間的理論研究與技術(shù)實(shí)踐需要一種能動(dòng)態(tài)更新、彌合多學(xué)科視角、互動(dòng)與體驗(yàn)性強(qiáng)的方法來支撐。將數(shù)字人文與空間人文相關(guān)研究路徑運(yùn)用于城市文化空間敘事（spatial narrative），可提供一種跨媒介感知空間邏輯的途徑，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)城市空間和其積淀的社會(huì)文化的理解。同時(shí)敘事認(rèn)知的改變與積累也作為空間記憶與歷史的一部分，在這種交互敘事中得以實(shí)現(xiàn)。

四、“空間歷史大數(shù)據(jù)”及其方法

筆者在近年來的工作中，依托數(shù)字人文和空間人文方法與途徑，提出了“空間歷史大數(shù)據(jù)”（spatial historical big data）的概念，從空間歷史詮釋的新視角加以拓展。這一概念融匯當(dāng)代社會(huì)科學(xué)和城市研究領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)和新地理學(xué)范式，整合歷史文化與當(dāng)代社會(huì)與地方感知，架構(gòu)一個(gè)活態(tài)的城市“空間歷史大數(shù)據(jù)”知識(shí)庫、以及人文知識(shí)賦能城鄉(xiāng)空間的過程體系，輔助城市文脈復(fù)興與空間在地性營造的耦合與演繹[23]。

“空間歷史大數(shù)據(jù)”作為一種綜合的研究取向，提出將人文知識(shí)的空間映射與對(duì)實(shí)體空間的認(rèn)知、構(gòu)想和實(shí)踐操作相關(guān)聯(lián)。通過對(duì)各類資料的爬梳，批判性地尋找數(shù)字時(shí)代地方性人文知識(shí)在空間轉(zhuǎn)譯方式與城市賦能模式之間的斷裂層和彌合點(diǎn)，從對(duì)象、機(jī)制、場景、途徑和效用等層面系統(tǒng)地構(gòu)建數(shù)字化人文賦能城市文化空間的以下過程體系，并通過地方性項(xiàng)目進(jìn)行案例實(shí)證：

（1）人文賦能城市的內(nèi)容與方式。梳理歷史時(shí)期城市人文與能級(jí)的關(guān)聯(lián)規(guī)律演進(jìn)特征，從繼承、融入、創(chuàng)新和傳播層面總結(jié)人文賦能城市的手段，并進(jìn)一步在認(rèn)知、交往、歸屬和承繼關(guān)系等維度總結(jié)其賦能內(nèi)在模式。

（2）人文知識(shí)的數(shù)字化空間轉(zhuǎn)譯過程。結(jié)合研究與實(shí)踐梳理人文知識(shí)空間轉(zhuǎn)譯的傳統(tǒng)路徑，主要包括提取、評(píng)價(jià)、耦合和導(dǎo)控環(huán)節(jié)。注意以批判視角對(duì)待既有轉(zhuǎn)譯路徑中的要素和聯(lián)系、媒介與框架、認(rèn)知與作用間的關(guān)聯(lián)，從外在表征和內(nèi)在機(jī)制兩個(gè)層面予以解讀。

（3）“空間歷史大數(shù)據(jù)”框架下的實(shí)施。首先梳理該框架下人文賦能城市文化空間的新型要素，包括賦能本客體與傳導(dǎo)媒介。針對(duì)上述要素，從技術(shù)、作用、認(rèn)知與轉(zhuǎn)化模式解析新型賦能機(jī)制，結(jié)合多學(xué)科研究趨勢與前沿實(shí)踐，整合人文賦能文化空間的多維場景，如數(shù)字孿生、景觀觸媒、創(chuàng)意城市、文化規(guī)劃等?；谏鲜鰣鼍埃謩e從時(shí)空數(shù)據(jù)、人文計(jì)算、知識(shí)圖譜（knowledgegraph）、“深度映射”（deep mapping）[24]等角度探索新型賦能途徑。進(jìn)一步結(jié)合地方項(xiàng)目建構(gòu)數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施框架、人文話語范式、動(dòng)能轉(zhuǎn)換路徑和場所營造方法，提供地方知識(shí)系統(tǒng)性整理與傳播、文化遺產(chǎn)價(jià)值評(píng)估與保護(hù)、場景風(fēng)貌交互式再現(xiàn)等城市記憶等方面的應(yīng)用，通過城市文化空間深入闡釋與表現(xiàn)，體現(xiàn)其社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和活力價(jià)值。

五、“空間歷史大數(shù)據(jù)”賦能城鄉(xiāng)文化遺產(chǎn)的實(shí)踐途徑

在“空間歷史大數(shù)據(jù)”的體系中，人與地方的互動(dòng)可分為物理性的地理空間、人在空間中的活動(dòng)、人與地方之間的相互形塑三個(gè)維度。這三個(gè)維度相互支撐、相互影響，共同組成城鄉(xiāng)文化空間及其內(nèi)涵，并以“空間敘事”的方式重新進(jìn)入當(dāng)代空間再生產(chǎn)的環(huán)節(jié)中。

物質(zhì)與非物質(zhì)的城鄉(xiāng)文化遺產(chǎn)作為城鄉(xiāng)文化空間的核心內(nèi)容，其形式與內(nèi)容的揭露、辯證、表達(dá)與體驗(yàn)，是深化文化遺產(chǎn)價(jià)值判斷與解讀，進(jìn)而提升城鄉(xiāng)文化空間品質(zhì)的必然途徑。在“空間歷史大數(shù)據(jù)”的架構(gòu)中，可以通過以下的數(shù)字人文與空間人文途徑加以實(shí)踐[25]：

（1）歷史文化空間與地方的復(fù)現(xiàn)。利用歷史文獻(xiàn)、歷史照片、歷史地圖、歷史遙感影像、田野調(diào)查、考古報(bào)告等提供的信息，進(jìn)行空間映射和索引屬性關(guān)聯(lián)，搭建記錄與表征城鄉(xiāng)文化空間與文化遺產(chǎn)的時(shí)空結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫。

（2）歷史文化空間的現(xiàn)象挖掘與解釋。將上述資料與數(shù)據(jù)庫中記錄的人、事、時(shí)、地、物進(jìn)行挖掘與提取，映射至?xí)r空維度，通過空間分析、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)與社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析、統(tǒng)計(jì)分析等方法，提取文化空間數(shù)據(jù)中的隱含現(xiàn)象，并加以解釋。

（3）歷史文化空間的知識(shí)提煉。對(duì)多源異構(gòu)材料中個(gè)體與群體人物活動(dòng)、情感與意象表達(dá)等內(nèi)容，通過文本挖掘、編碼標(biāo)注、相似性分析、關(guān)聯(lián)性提取等多種質(zhì)性與量化結(jié)合的方式，深入空間感知、社會(huì)感知等現(xiàn)象分析與解釋中體現(xiàn)的人與空間的相互形塑，建構(gòu)空間與地方知識(shí)及知識(shí)關(guān)聯(lián)，進(jìn)一步組織城鄉(xiāng)文化空間與文化遺產(chǎn)知識(shí)庫。

（4）多維度與沉浸式的歷史文化空間敘事。基于文化空間知識(shí)庫，以互動(dòng)與沉浸式可視化、交互式知識(shí)挖掘和知識(shí)生成、網(wǎng)絡(luò)與實(shí)體游戲、場所營造等具身的方式，深入體驗(yàn)文化空間邏輯下的故事，進(jìn)而加強(qiáng)對(duì)文化空間和文化遺產(chǎn)的認(rèn)知。

通過“空間歷史大數(shù)據(jù)”途徑，可以跨越地理、歷史、規(guī)劃、景觀、建筑、文化遺產(chǎn)等多個(gè)學(xué)科的邊界，利用數(shù)字化方式搭建以非空間化媒介為載體的人文知識(shí)與空間實(shí)踐之間的橋梁，拓展城市數(shù)字空間的人文屬性與時(shí)空內(nèi)涵，彌補(bǔ)技術(shù)導(dǎo)向下城市實(shí)體空間推演的局限性。進(jìn)而打破過往人文學(xué)科與空間操作之間的知識(shí)鴻溝與技術(shù)壁壘，促進(jìn)文化遺產(chǎn)以體系化技術(shù)操作實(shí)現(xiàn)“公眾化”，通過文化空間實(shí)踐達(dá)成未來城鄉(xiāng)高質(zhì)量發(fā)展和歷史人文知識(shí)存續(xù)之間的良性互動(dòng)。

[本文為哈爾濱工業(yè)大學(xué)深圳校區(qū)新引進(jìn)高精尖缺人才科研啟動(dòng)經(jīng)費(fèi)“數(shù)字人文與空間歷史大數(shù)據(jù)支持的城鄉(xiāng)文化賦能”、哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳）人文社會(huì)科學(xué)發(fā)展專項(xiàng)基金人文社科研究專項(xiàng)“良渚遺址群權(quán)力控制網(wǎng)絡(luò)的景觀考古學(xué)分析”之一部分]

非物質(zhì)文化遺產(chǎn)數(shù)字化實(shí)踐的立意迭代

楊 紅（中國傳媒大學(xué)文化產(chǎn)業(yè)管理學(xué)院 非遺傳播研究中心北京 100024）

非物質(zhì)文化遺產(chǎn)，作為文化遺產(chǎn)的重要分支，是與物質(zhì)文化遺產(chǎn)相對(duì)而言的概念名詞，于21 世紀(jì)初才在全球話語體系中受到普遍公認(rèn)，指的是“被各社區(qū)、群體，有時(shí)是個(gè)人，視為其文化遺產(chǎn)組成部分的各種社會(huì)實(shí)踐、觀念表述、表現(xiàn)形式、知識(shí)、技能以及相關(guān)的工具、實(shí)物、手工藝品和文化場所”[26]，具有顯著的人本性、活態(tài)性、實(shí)踐性特征。從聯(lián)合國教科文組織2003年通過的《保護(hù)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)公約》，到我國2011年實(shí)施的《非物質(zhì)文化遺產(chǎn)法》，國際和國內(nèi)都主張采取各類保護(hù)措施提高人們對(duì)這類活態(tài)遺產(chǎn)重要性的認(rèn)識(shí)，其中就包括了采取數(shù)字化保護(hù)相關(guān)措施。

回顧非物質(zhì)文化遺產(chǎn)（簡稱“非遺”）數(shù)字化保護(hù)的簡短發(fā)展史，最初旨在通過數(shù)字化實(shí)現(xiàn)非遺資源的保存，加工轉(zhuǎn)換為非遺數(shù)字資源。因而，當(dāng)時(shí)將非遺數(shù)字化保護(hù)界定為“利用數(shù)字技術(shù)對(duì)非遺項(xiàng)目的核心與代表性內(nèi)容進(jìn)行文字、照片、錄音、錄像、數(shù)字化多媒體等各類載體的記錄，并將數(shù)據(jù)資源進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化輸入和轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化整合、專業(yè)化分類和信息化存儲(chǔ)，最終通過數(shù)據(jù)庫等形式，達(dá)到非遺資源的數(shù)字化保存、管理、交換和利用”[27]。以“中國非遺網(wǎng)·中國非遺數(shù)字博物館（www.ihchina.cn）”為代表，數(shù)字化在我國非遺保護(hù)事業(yè)中發(fā)揮了數(shù)據(jù)開放、信息交流、知識(shí)獲取的支撐作用。在數(shù)字化采集、記錄基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)永久性存儲(chǔ)、輔助保護(hù)管理工作的同時(shí)，當(dāng)時(shí)也提出“要實(shí)現(xiàn)信息高效共享與有效傳播，實(shí)現(xiàn)對(duì)非遺從實(shí)際保護(hù)到文化傳播的一體化服務(wù)”[28]。因而，非遺數(shù)字化保存的核心目的是傳播與利用。

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、新媒體時(shí)代的到來，非遺數(shù)字化保護(hù)的內(nèi)涵范圍已然無法涵蓋與非遺數(shù)字化相關(guān)的行為、舉措。尤其是非遺相關(guān)從業(yè)人群基于電子商務(wù)、網(wǎng)絡(luò)視聽等自發(fā)開展的各類實(shí)踐，以及非遺數(shù)字資源在網(wǎng)絡(luò)游戲、數(shù)字藝術(shù)等領(lǐng)域的轉(zhuǎn)化利用、投入再創(chuàng)造，因而以非遺的“數(shù)字化實(shí)踐”來概括可能更為貼切，且數(shù)字化實(shí)踐的功能邊界還在不斷拓展之中。

首先是從非遺的“數(shù)字化保存”拓展到“數(shù)字化傳播”，動(dòng)因是非遺的普及傳播需求與互聯(lián)網(wǎng)的傳播媒介屬性相互契合，非遺項(xiàng)目相關(guān)內(nèi)容以數(shù)據(jù)形態(tài)得以記錄保存，用于展示傳播。然后是從非遺的“數(shù)字化傳播”拓展到“數(shù)字化生存”，即非遺正在嵌入數(shù)字經(jīng)濟(jì)業(yè)態(tài)、虛擬社會(huì)形態(tài)之中，這些基于網(wǎng)絡(luò)虛擬世界的非遺實(shí)踐開始成為非遺項(xiàng)目活態(tài)存續(xù)的動(dòng)力來源，而其重要的動(dòng)因是非遺需要借助互聯(lián)網(wǎng)拓展傳承渠道、積累興趣人群，需要人類活態(tài)的、可持續(xù)的實(shí)踐，包括日益豐富而活躍的網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)踐。

綜上，數(shù)字化實(shí)踐在非遺保護(hù)中的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，已然從保存、宣傳等保護(hù)措施擴(kuò)展到傳承、振興等措施①。下面就非遺數(shù)字化實(shí)踐立意迭代的幾個(gè)要點(diǎn)簡述如下：

一、記錄過程性實(shí)踐：非遺與物遺的數(shù)字化保存不同

非遺來源于過去，但其核心特征是當(dāng)代人還在活態(tài)實(shí)踐著的文化事象、藝術(shù)表現(xiàn)形式，或是口頭表演，或是身體實(shí)踐，或是群體習(xí)俗，都具有當(dāng)下性。因而，非遺數(shù)字化保存的對(duì)象所處的是一種當(dāng)時(shí)性語境，而不是過時(shí)性語境；保存的重點(diǎn)是對(duì)當(dāng)下人類實(shí)踐的動(dòng)態(tài)過程的記錄，主要從視聽等多感官的媒介化實(shí)現(xiàn)數(shù)字化保存，而不是對(duì)靜態(tài)的物或景觀的記錄和保存；保存的成果是某個(gè)時(shí)空坐標(biāo)下某項(xiàng)或某幾項(xiàng)非遺的動(dòng)態(tài)實(shí)踐過程，而不是人類過往實(shí)踐的產(chǎn)物、佐證物。

因而，非遺數(shù)字化保存的要點(diǎn)是把文化遺產(chǎn)“非物質(zhì)”“無形”的部分“有形化”“媒介化”。非遺的主體是知識(shí)、技能、表現(xiàn)形式本身，這是遺產(chǎn)的本體，相關(guān)的工具、原材料、制成品等實(shí)物以及場所是遺產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)和物質(zhì)環(huán)境，但絕不是遺產(chǎn)的核心部分[29]。當(dāng)然，非遺數(shù)字化保存的成效依賴于技術(shù)進(jìn)步，數(shù)字技術(shù)的優(yōu)化可以更好地保留非遺的活態(tài)屬性，完整保存非遺項(xiàng)目的存在形態(tài)、實(shí)踐過程；期待技術(shù)的更迭可以解決當(dāng)前非遺數(shù)字化保存的一些局限性問題，比如記錄的是某一特定時(shí)空坐標(biāo)的“切片”，非遺是始終處于動(dòng)態(tài)演進(jìn)過程中的活態(tài)遺產(chǎn)，“切片”則是相對(duì)固化的，記錄、保存的價(jià)值是有限的。

二、數(shù)字化展示：通過動(dòng)態(tài)展示體現(xiàn)非遺的活態(tài)屬性

傳承與傳播是非遺保護(hù)的兩大舉措，而非遺的展示隸屬于非遺傳播的范疇?？梢哉f，非遺在實(shí)體空間的展示是傳播非遺的一種方式，但非遺的特征又決定了非遺展示不同于文物展陳、藝術(shù)品展示，需要更多采取講述、演示、體驗(yàn)、實(shí)操等方式。當(dāng)前，邀請(qǐng)非遺傳承人進(jìn)駐展示空間可以實(shí)現(xiàn)非遺的活態(tài)展示，而讓“活態(tài)”的非遺數(shù)據(jù)成為展示的“主角”，已成為重要的非遺專題策展解決方案。通過多媒體視聽、數(shù)字交互、混合現(xiàn)實(shí)等數(shù)字化展示手段可實(shí)現(xiàn)非遺的動(dòng)態(tài)展示、互動(dòng)體驗(yàn)，也是響應(yīng)非遺活態(tài)屬性的重要展示方式。

文化遺產(chǎn)數(shù)字化闡釋與展示，必然要回溯《文化遺產(chǎn)闡釋與展示憲章》中“闡釋”與“展示”的定義②，其強(qiáng)調(diào)“展示”并非博物館學(xué)或會(huì)展行業(yè)內(nèi)所慣用的“展示”，包含了更為靈活的語言表述、形象呈現(xiàn)與解釋性演示的內(nèi)容與方式，在實(shí)體或虛擬、實(shí)物展示或動(dòng)態(tài)展現(xiàn)之外，更多強(qiáng)調(diào)了“闡釋”這一遺產(chǎn)信息編碼、轉(zhuǎn)譯過程的核心性，并且將各類感官體驗(yàn)類的直接實(shí)踐性活動(dòng)納入了“展示”的核心范疇[30]，這與非遺相關(guān)展示、傳播、教育行為的初衷極為吻合，也在實(shí)操層面得到了諸多印證。

概括而言，文化遺產(chǎn)傳播目的與過程的特殊性決定了“展示”作為其中一類傳播方式，它的含義與通用領(lǐng)域“展示”有所區(qū)別；而非遺的特征，又決定了對(duì)其“展示”需要做更多相應(yīng)的調(diào)整與豐富。在非遺的展示中，講述、表達(dá)和解釋發(fā)揮著重要的作用，因而，這種展示是不止于“展陳”，并且接近于“闡釋性展覽”而又增加了許多實(shí)踐類活動(dòng)內(nèi)容[31]。

三、維系活態(tài)存續(xù)：數(shù)字化實(shí)踐擴(kuò)大非遺“朋友圈”

從“數(shù)字化保護(hù)”到“數(shù)字化實(shí)踐”，數(shù)字化對(duì)于非遺保護(hù)、傳承與發(fā)展的作用在提升，也使得參與非遺保護(hù)的“朋友圈”迅速擴(kuò)大。

近年來，網(wǎng)絡(luò)虛擬世界開始成為非遺傳播和傳承的重要場域。近期，筆者對(duì)已開始萌芽的非遺數(shù)字虛擬化實(shí)踐相關(guān)案例進(jìn)行了梳理，可分為以下四類：一是非遺相關(guān)產(chǎn)品與服務(wù)貿(mào)易的虛擬化轉(zhuǎn)向，非遺產(chǎn)品營銷與消費(fèi)的渠道、非遺表演實(shí)踐的場景從線下延伸至線上，并形成了一些新的傳承動(dòng)力來源；二是非遺項(xiàng)目的實(shí)踐成果、實(shí)踐過程以數(shù)字文化產(chǎn)品、數(shù)字體驗(yàn)產(chǎn)品的形態(tài)融入當(dāng)代生活；三是非遺作為文化資源、文化要素在網(wǎng)絡(luò)虛擬世界中實(shí)現(xiàn)輸出與植入，成為虛擬人物、虛擬場景、數(shù)字內(nèi)容生產(chǎn)等的內(nèi)涵及表征的來源；四是非遺的過程性實(shí)踐在網(wǎng)絡(luò)中以虛擬化實(shí)踐的方式呈現(xiàn)，基于網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)的虛擬社區(qū)也在非遺活態(tài)傳承中發(fā)揮越來越重要的作用。

舉例來說，2022年4 月， 抖音平臺(tái)發(fā)起“DOU有好戲”扶持計(jì)劃，為傳統(tǒng)戲劇、曲藝等非遺門類打造“第二劇場”，其付費(fèi)演出、直播間票友專屬禮物、多機(jī)位視角切換等功能可助推傳統(tǒng)戲曲等門類借助網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)演出的可持續(xù)，通過直播等收益反哺線下傳承。又如“自然造物”團(tuán)隊(duì)建立的線上社群以“自然·人文·手藝”為三大核心元素，推出了“在路上的禮物”行走計(jì)劃，尋訪1000多位民間手藝人，建立近30個(gè)粉絲社群，制作群接龍超過40期，幫助活化在地民藝項(xiàng)目36個(gè)。在自然造物的社群里，群友們通過圖文直播了解一門手藝之后，通過群接龍的方式向手藝人下單定制喜歡的作品，形成可持續(xù)的虛擬社群運(yùn)作模式。

實(shí)際上，聯(lián)合國教科文組織也關(guān)注到了非遺數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化實(shí)踐的動(dòng)向。比如，其啟動(dòng)的“非遺與新冠”平臺(tái)就提到了線上平臺(tái)在傳播和傳承非遺有關(guān)知識(shí)中的作用，并列舉了各國多個(gè)案例。比如在格魯吉亞，傳統(tǒng)的節(jié)日盛宴以網(wǎng)絡(luò)形式繼續(xù)舉行，人們將擺放著傳統(tǒng)食物和飲料的桌子擺在計(jì)算機(jī)屏幕前，通過視頻相互敬酒[32]?？梢哉f，新冠疫情客觀上促進(jìn)了全球非遺數(shù)字化實(shí)踐的普遍化，公眾對(duì)這些基于網(wǎng)絡(luò)開展的虛擬實(shí)踐的文化意義、社會(huì)價(jià)值的認(rèn)同度也較大程度提高。

當(dāng)前，越來越多的非遺相關(guān)實(shí)踐活動(dòng)可以借助實(shí)景再現(xiàn)、擬態(tài)傳播、社群互動(dòng)等在網(wǎng)絡(luò)虛擬世界中開展，并可從技術(shù)更迭中不斷優(yōu)化虛擬實(shí)踐的方式、載體，也可為非遺傳承所需的趣緣交流、專業(yè)協(xié)作、文化生產(chǎn)等提供實(shí)踐平臺(tái)。以非遺實(shí)踐為內(nèi)容的虛擬體驗(yàn)、虛擬教育、虛擬傳習(xí)等數(shù)字服務(wù)產(chǎn)品正在不斷涌現(xiàn)，非遺在網(wǎng)絡(luò)虛擬社區(qū)傳承的生態(tài)體系也正在形成。

但需要強(qiáng)調(diào)的是，非遺的活態(tài)存續(xù)需要代際傳承，很大程度上依賴于人類的親身實(shí)踐，“傳”與“習(xí)”通常是人與自然、人與人之間的互動(dòng)過程，因而非遺的數(shù)字化、虛擬化實(shí)踐不能替代“具身性”實(shí)踐，而應(yīng)是與線下傳習(xí)實(shí)踐反哺、促進(jìn)、協(xié)同的關(guān)系。

數(shù)字未來的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

——數(shù)字賦能時(shí)代文化遺產(chǎn)的高質(zhì)量闡釋與展示

楊 晨（同濟(jì)大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院 上海 200092）

一、數(shù)字賦能時(shí)代的遺產(chǎn)保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展

數(shù)字技術(shù)正在成為全球范圍內(nèi)遺產(chǎn)保護(hù)工作的標(biāo)準(zhǔn)工具[33]，數(shù)字賦能（Digital Empowerment）時(shí)代，新技術(shù)賦予組織和個(gè)人更多的能力和機(jī)會(huì)學(xué)習(xí)遺產(chǎn)相關(guān)知識(shí)并參與遺產(chǎn)保護(hù)過程[34]。我國《關(guān)于推進(jìn)實(shí)施國家文化數(shù)字化戰(zhàn)略的意見》指出，到2035年，建成物理分布、邏輯關(guān)聯(lián)、快速鏈接、高效搜索、全面共享、重點(diǎn)集成的國家文化大數(shù)據(jù)體系，實(shí)現(xiàn)中華文化全景呈現(xiàn)和中華文化數(shù)字化成果全民共享[35]?！皵?shù)字中國”戰(zhàn)略背景下，國家加快數(shù)字化發(fā)展，推動(dòng)虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等技術(shù)創(chuàng)新，大力推進(jìn)讓文物活起來[36]。數(shù)字技術(shù)的快速應(yīng)用不僅是促進(jìn)遺產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?，也為文化服?wù)供給體系升級(jí)帶來了重大機(jī)遇。

技術(shù)進(jìn)步為遺產(chǎn)保護(hù)和創(chuàng)新提供了前所未有的信息資源。遺產(chǎn)數(shù)字化逐漸從信息的數(shù)字化向移動(dòng)交互階段發(fā)展[37]，數(shù)字孿生、擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)、3D 打印、游戲引擎、數(shù)字人、人工智能等現(xiàn)代科技創(chuàng)造了海量遺產(chǎn)數(shù)據(jù)。將計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)以及多媒體技術(shù)相互融合，以數(shù)字形式發(fā)布、存取、利用的文化與自然遺產(chǎn)信息的集合構(gòu)成了文化遺產(chǎn)數(shù)字資源。系統(tǒng)構(gòu)建文化遺產(chǎn)數(shù)字資源平臺(tái)、科學(xué)管控及創(chuàng)新利用數(shù)字資源，是支撐和推進(jìn)國家文化數(shù)字化戰(zhàn)略的重要抓手。但由于技術(shù)發(fā)展給遺產(chǎn)保護(hù)工作帶來的變革性影響，遺產(chǎn)保護(hù)者面臨著新的挑戰(zhàn)和要求。從全球視野審視數(shù)字化保護(hù)這一新興領(lǐng)域的發(fā)展歷程和前沿動(dòng)態(tài)，探討新時(shí)代文化遺產(chǎn)保護(hù)者的責(zé)任，具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

二、遺產(chǎn)數(shù)字化保護(hù)國際動(dòng)態(tài)

在全球遺產(chǎn)保護(hù)實(shí)踐的歷史上，技術(shù)進(jìn)步始終為保護(hù)工作提供支持，同時(shí)也在不斷改變著我們觀察、利用和認(rèn)識(shí)遺產(chǎn)的方式。以世界遺產(chǎn)為例，1972年《世界遺產(chǎn)公約》通過之后，互聯(lián)網(wǎng)和個(gè)人電腦逐漸興起，世界遺產(chǎn)從一個(gè)發(fā)起于歐洲的保護(hù)行動(dòng)，逐漸擴(kuò)展到為全球化的保護(hù)體系，其中信息技術(shù)起到了極為重要的推動(dòng)作用。新世紀(jì)以來，公眾參與、社交媒體、智能手機(jī)等一系列技術(shù)的發(fā)展和普及，極大促進(jìn)了文化和自然遺產(chǎn)保護(hù)理念和方法的全球化進(jìn)程。2003年以后，聯(lián)合國教科文組織、世界遺產(chǎn)中心以及世界遺產(chǎn)的咨詢機(jī)構(gòu)通過了一系列的以數(shù)字遺產(chǎn)保護(hù)為主題的政策文件，不再單純討論遺產(chǎn)本體保護(hù)，“數(shù)字遺產(chǎn)”已經(jīng)逐漸成為一個(gè)獨(dú)立的研究和實(shí)踐領(lǐng)域?！侗４鏀?shù)字遺產(chǎn)憲章》把遺產(chǎn)的概念由物質(zhì)本體拓展到了數(shù)字化檔案[38]；《倫敦憲章》是第一個(gè)關(guān)于文化遺產(chǎn)三維可視化的國際標(biāo)準(zhǔn)[39]。2011年，聯(lián)合國教科文組織國際自然與文化遺產(chǎn)空間技術(shù)中心在北京成立①，這是聯(lián)合國教科文組織設(shè)立的唯一一個(gè)聚焦空間技術(shù)的世界遺產(chǎn)研究機(jī)構(gòu)，體現(xiàn)了對(duì)技術(shù)方法的高度重視。

從數(shù)字化保護(hù)的主題來看，自然遺產(chǎn)和文化遺產(chǎn)呈現(xiàn)出從平行發(fā)展到相互融合的趨勢。自然遺產(chǎn)數(shù)字化保護(hù)起步較早，20世紀(jì)70年代開始，保護(hù)對(duì)象從最初對(duì)物種的數(shù)字化記錄逐漸發(fā)展為面向生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的數(shù)字化監(jiān)測和管理；2000年以后，開始重視遺產(chǎn)保護(hù)的效能評(píng)估和地方能力建設(shè)。文化遺產(chǎn)數(shù)字化保護(hù)始于20世紀(jì)80年代，主要圍繞對(duì)物質(zhì)性文化遺產(chǎn)的記錄和監(jiān)測；2000年以后，該領(lǐng)域逐漸關(guān)注更加綜合的遺產(chǎn)保護(hù)問題，例如氣候變化應(yīng)對(duì)、遺產(chǎn)旅游、文化景觀保護(hù)、社會(huì)協(xié)同等等；2017年以后，自然遺產(chǎn)和文化遺產(chǎn)融合越來越多地作為數(shù)字化保護(hù)的重要議題。如何借助數(shù)字技術(shù)整合遺產(chǎn)地的自然和文化信息，打破自然和文化之間的界限，并促進(jìn)建立更加全面綜合的保護(hù)體系，是當(dāng)前國際遺產(chǎn)保護(hù)領(lǐng)域的關(guān)注重點(diǎn)。

三、數(shù)字賦能時(shí)代數(shù)字化遺產(chǎn)保護(hù)實(shí)踐前沿

數(shù)字賦能時(shí)代，數(shù)字化遺產(chǎn)保護(hù)的研究和實(shí)踐大致上可以分為以下四個(gè)方向：

1.數(shù)字技術(shù)支持下的遺產(chǎn)全景式記錄。新技術(shù)使我們能夠以前所未有的精度、頻率和視角來觀測遺產(chǎn)，大量基于圖像、激光等手段的遺產(chǎn)地記錄正在不斷深化我們對(duì)遺產(chǎn)的記錄和理解，并提升了遺產(chǎn)檔案的全面性、系統(tǒng)性和科學(xué)性。遺產(chǎn)大數(shù)據(jù)不僅能夠延長遺產(chǎn)的壽命，使得遺產(chǎn)在數(shù)字世界獲得“永生”，還能開展智能化分析，為遺產(chǎn)評(píng)估提供更加豐富的數(shù)據(jù)支撐。數(shù)字遺產(chǎn)實(shí)踐向公眾開放了遺產(chǎn)檔案建設(shè)的過程，正在邁向遺產(chǎn)檔案的“去中心化”。這些變革要求遺產(chǎn)保護(hù)者掌握必要的數(shù)字技術(shù)和方法，并積極應(yīng)對(duì)新技術(shù)所帶來的改變。

2.基于遺產(chǎn)大數(shù)據(jù)的遺產(chǎn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測與管理。遺產(chǎn)不僅是靜止的文物，更是動(dòng)態(tài)人居環(huán)境的重要部分，是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的重要?jiǎng)恿40]。當(dāng)代以整體性、動(dòng)態(tài)性、連續(xù)性的視角探討遺產(chǎn)的保護(hù)和管理。遺產(chǎn)感知技術(shù)和動(dòng)態(tài)大數(shù)據(jù)平臺(tái)的發(fā)展為遺產(chǎn)地的動(dòng)態(tài)監(jiān)測和管理提供了革命性的技術(shù)手段。遺產(chǎn)保護(hù)中多類型、多學(xué)科數(shù)據(jù)的高度集成和快速分析，是傳統(tǒng)管理方法和技術(shù)無法比擬的。針對(duì)不同的遺產(chǎn)類型建立相應(yīng)的遺產(chǎn)信息平臺(tái)構(gòu)架和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，滿足多種管理的動(dòng)態(tài)需求，將是數(shù)字時(shí)代遺產(chǎn)保護(hù)者的重要使命。

3.基于擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)的遺產(chǎn)互動(dòng)式展示。對(duì)于世界遺產(chǎn)的闡釋和展示來說，多層次的價(jià)值和多學(xué)科的知識(shí)很難通過傳統(tǒng)手段實(shí)現(xiàn)充分地、有趣地、參與式地解說。以增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、混合現(xiàn)實(shí)為代表的擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)越來越多地被運(yùn)用到遺產(chǎn)展示當(dāng)中，以遺產(chǎn)高度信息化為基礎(chǔ)，開發(fā)一系列互動(dòng)式的遺產(chǎn)展示，全面展示多層次的遺產(chǎn)特征和價(jià)值?；跀?shù)字化技術(shù)的遺產(chǎn)展示從之前的以遺產(chǎn)對(duì)象為中心逐步發(fā)展為以用戶為中心，參觀者能夠跨越時(shí)空的界限，借助數(shù)字手段獲取豐富的、定制化的遺產(chǎn)信息，極大提升遺產(chǎn)展示和傳播的效率和品質(zhì)。

4.數(shù)字資源共享與保護(hù)能力建設(shè)。以聯(lián)合國教科文組織為代表的國際組織和機(jī)構(gòu)相繼建立了大量遺產(chǎn)保護(hù)的國際性平臺(tái)、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)站、實(shí)驗(yàn)室等，借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為國際合作和地方能力建設(shè)持續(xù)助力。具有代表性的數(shù)據(jù)平臺(tái)包括聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署世界自然保護(hù)監(jiān)測中心（WorldConservation Monitoring Centre）建設(shè)的多樣性保護(hù)數(shù)據(jù)庫、國際自然保護(hù)聯(lián)盟（InternationalUnion for Conservation of Nature）等機(jī)構(gòu)共同建立的PANORAMA②數(shù)據(jù)庫等，使得世界遺產(chǎn)知識(shí)在全球的傳播的速度和廣度得到極大提升，推動(dòng)世界遺產(chǎn)知識(shí)生產(chǎn)機(jī)制的新變化。未來需要遺產(chǎn)保護(hù)者們共同建構(gòu)面向參與者活動(dòng)和遺產(chǎn)要素的相互連接的數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)。

四、遺產(chǎn)保護(hù)者的時(shí)代責(zé)任與挑戰(zhàn)

數(shù)字賦能時(shí)代為文化遺產(chǎn)高質(zhì)量闡釋與展示帶來了重大機(jī)遇，同時(shí)，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下的文化遺產(chǎn)保護(hù)面臨著一系列挑戰(zhàn)，主要包括以下幾個(gè)方面：

建立更完善的數(shù)據(jù)資源：全球范圍內(nèi)僅有約15%的文化遺產(chǎn)擁有數(shù)字化資源，大量遺產(chǎn)信息正在面臨著自然或人為破壞所帶來的威脅[41]。無論是世界遺產(chǎn)的有效保護(hù)，還是我國文化數(shù)字化戰(zhàn)略的實(shí)現(xiàn)，都必須以更加完備的遺產(chǎn)數(shù)字資源作為基礎(chǔ)。因此，推動(dòng)各級(jí)遺產(chǎn)數(shù)據(jù)系統(tǒng)的建立和完善、探索遺產(chǎn)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，將是未來一段時(shí)間遺產(chǎn)保護(hù)者的重要任務(wù)。

研究更加豐富的遺產(chǎn)數(shù)字化保護(hù)方法：當(dāng)前遺產(chǎn)數(shù)字化保護(hù)關(guān)注的重點(diǎn)主要集中在考古遺址、古建筑、石刻、壁畫等不可移動(dòng)文物。對(duì)于文化景觀、線路遺產(chǎn)、非物質(zhì)文化遺產(chǎn)等類型缺少具有針對(duì)性的方法和工具。不同類別的遺產(chǎn)數(shù)字化保護(hù)和展示工作缺少頂層設(shè)計(jì)和理論指導(dǎo)，更多圍繞點(diǎn)狀文物的數(shù)字化，缺乏全景視野下對(duì)技術(shù)的集成性應(yīng)用，一定程度上導(dǎo)致了數(shù)字資源生產(chǎn)的不平衡和資源浪費(fèi)。因此，遺產(chǎn)保護(hù)者應(yīng)當(dāng)積極探索多類型遺產(chǎn)數(shù)字化保護(hù)的相關(guān)理論與方法。

促進(jìn)高技術(shù)和低技術(shù)的結(jié)合：盡管技術(shù)的快速發(fā)展可以延長遺產(chǎn)的壽命，但進(jìn)行遺產(chǎn)的高精度記錄和管理仍舊非常耗時(shí)費(fèi)力。阻礙數(shù)字化技術(shù)廣泛應(yīng)用的重要因素之一是軟硬件的更新、技術(shù)成本高昂、投資回報(bào)率低，這也是目前大多數(shù)遺產(chǎn)保護(hù)機(jī)構(gòu)所面臨的挑戰(zhàn)。在遺產(chǎn)保護(hù)過程中重視技術(shù)的適用性與易用性，推動(dòng)高技術(shù)和低技術(shù)的結(jié)合，不僅有助于更有效地跟蹤和歸檔數(shù)字遺產(chǎn)，還能夠降低因技術(shù)故障所帶來的數(shù)據(jù)損失。

建構(gòu)數(shù)字遺產(chǎn)實(shí)踐倫理框架：數(shù)字化遺產(chǎn)保護(hù)工作目前仍舊缺乏必要的倫理框架和工作規(guī)范。作為國際上最具影響力的數(shù)字化遺產(chǎn)項(xiàng)目之一，“威尼斯時(shí)光機(jī)”項(xiàng)目于2020年暫停，其原因在數(shù)據(jù)收集和應(yīng)用方面缺乏充分的規(guī)范和指導(dǎo)。由此可見，實(shí)踐倫理框架和工作規(guī)范的完備，是有效利用數(shù)字遺產(chǎn)的最為核心的保障。隨著文化遺產(chǎn)數(shù)字資源的迅速增長，對(duì)其質(zhì)量評(píng)價(jià)、管控和應(yīng)用創(chuàng)新需要扎實(shí)、全面的研究和理論支持。

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（責(zé)任編輯：張雙敏）