編者按：2024年5月14日，習(xí)近平總書(shū)記給北京市延慶區(qū)八達(dá)嶺鎮(zhèn)石峽村的鄉(xiāng)親們回信，深刻闡釋長(zhǎng)城的獨(dú)特價(jià)值和守護(hù)好長(zhǎng)城的重大意義，勉勵(lì)大家“接續(xù)努力、久久為功，像守護(hù)家園一樣守護(hù)好長(zhǎng)城，弘揚(yáng)長(zhǎng)城文化，講好長(zhǎng)城故事，帶動(dòng)更多人了解長(zhǎng)城、保護(hù)長(zhǎng)城，把祖先留下的這份珍貴財(cái)富世世代代傳下去”。

如今，愛(ài)長(zhǎng)城、護(hù)長(zhǎng)城的隊(duì)伍不斷壯大，這一次，我們把目光投向年輕人。他們守護(hù)長(zhǎng)城本體，既呵護(hù)一磚一石，也用科技手段監(jiān)測(cè)和修繕，跟風(fēng)霜侵蝕比拼速度，這是青年們的勤奮和智慧；他們挖掘長(zhǎng)城文脈，讓古韻鄉(xiāng)愁、山河多嬌的長(zhǎng)城故事傳播更廣，這是青年們的情懷和執(zhí)著；他們弘揚(yáng)長(zhǎng)城精神，讓綿延萬(wàn)里的城墻，有了更酷更時(shí)尚的形象氣質(zhì)，這是青年們的創(chuàng)意和才華。

他們的青春，因長(zhǎng)城更精彩。而古老的長(zhǎng)城，也因?yàn)橛辛诉@些年輕人的守護(hù)，在新時(shí)代煥發(fā)出新的光彩。

箭扣長(zhǎng)城，因形似W、如滿弓扣箭而得名，風(fēng)光壯美卻至為險(xiǎn)峻。從漫長(zhǎng)歲月中走來(lái)，它不斷被雨雪風(fēng)霜侵蝕，變得殘損、破敗。

如何才能把現(xiàn)有的長(zhǎng)城完整、清晰、真實(shí)地記錄下來(lái)，并科學(xué)復(fù)原其歷史原貌？北京大學(xué)考古文博學(xué)院尚勁宇團(tuán)隊(duì)有個(gè)辦法——依托無(wú)人機(jī)攝影和數(shù)字化技術(shù)制作超高精度模型，真實(shí)、細(xì)膩地再現(xiàn)長(zhǎng)城。

在修繕和清理過(guò)程中，長(zhǎng)城本體的狀態(tài)是在不斷發(fā)生變化的。通過(guò)數(shù)字化記錄，盡量將其現(xiàn)場(chǎng)的某一個(gè)階段、時(shí)刻可視化、直觀化，這樣，整個(gè)工程完工之后，可以有回溯的材料。在未來(lái)，也能夠更好地展示這些遺址、遺存，讓公眾能夠更容易理解。

比如，如果有人想看箭扣長(zhǎng)城修繕前的樣子，打開(kāi)模型就能看到人為干預(yù)前長(zhǎng)城真實(shí)的樣貌，包括周邊植被、山勢(shì)等的總體情況，甚至能看清一塊殘破的城磚在修繕前后發(fā)生的變化。

尚勁宇和箭扣長(zhǎng)城的故事，要從2018年講起。這一年，箭扣南段長(zhǎng)城保護(hù)修繕項(xiàng)目（簡(jiǎn)稱“箭扣二期”）首次引入數(shù)字化技術(shù)，北京大學(xué)考古文博學(xué)院負(fù)責(zé)具體工作，26歲的尚勁宇加入測(cè)量團(tuán)隊(duì)。團(tuán)隊(duì)承擔(dān)了152號(hào)敵臺(tái)數(shù)字化記錄工作，這也是業(yè)內(nèi)首次在長(zhǎng)城保護(hù)修繕工程中探索開(kāi)展數(shù)字化全過(guò)程記錄。

當(dāng)時(shí)比較成熟的古建測(cè)量方法是使用三維激光掃描設(shè)備，尚勁宇對(duì)此非常熟練，他曾經(jīng)參與測(cè)量過(guò)不少木構(gòu)建筑?？傻匦坞U(xiǎn)峻的箭扣長(zhǎng)城，很難找到可以安穩(wěn)放置這種設(shè)備的理想場(chǎng)地，如果改用手持設(shè)備，測(cè)量精度會(huì)大打折扣。尚勁宇和團(tuán)隊(duì)成員琢磨了很久，突然想到，風(fēng)光攝影師用無(wú)人機(jī)拍攝長(zhǎng)城，那么給長(zhǎng)城做測(cè)量、留資料，是不是也能借用這種方法？

用無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量，在空中對(duì)周邊地形和修繕工程段做全景記錄，或是貼近墻體做近景攝影測(cè)量，這能讓施工團(tuán)隊(duì)直觀看到長(zhǎng)城的變化。

這項(xiàng)工作，要比風(fēng)光攝影難太多。長(zhǎng)城上經(jīng)常刮大風(fēng)，為了讓三維模型里的每一塊城磚經(jīng)得起放大細(xì)看，無(wú)人機(jī)經(jīng)常要飛得很低，貼近、貼近再貼近，最近的時(shí)候離城墻不足5米。短短100米的長(zhǎng)城，要拍攝2000多張照片，整個(gè)箭扣二期工程，拍攝了上萬(wàn)張照片，連墻磚破損的斷碴都拍得清清楚楚。隨后，再用計(jì)算機(jī)將這些圖像拼接在一起，從而構(gòu)建起高精度的長(zhǎng)城三維模型?？萍既藛T通過(guò)三維模型能直觀檢測(cè)出箭扣長(zhǎng)城的破損及結(jié)構(gòu)缺陷，“相當(dāng)于照了個(gè)CT，這些數(shù)據(jù)可以提供給各方使用，不同研究背景的人能從這一數(shù)據(jù)中得到不同的信息”，北京大學(xué)考古文博學(xué)院副院長(zhǎng)張劍葳補(bǔ)充說(shuō)。

通過(guò)對(duì)152號(hào)敵臺(tái)干預(yù)前、清理后和施工中的數(shù)字化記錄，尚勁宇團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，152號(hào)敵臺(tái)東南側(cè)傾斜垛墻在拆砌后沒(méi)有恢復(fù)到干預(yù)前的原狀，修繕團(tuán)隊(duì)對(duì)此進(jìn)行了及時(shí)調(diào)整。

今年，箭扣長(zhǎng)城五期保護(hù)修繕項(xiàng)目（簡(jiǎn)稱“箭扣五期”）動(dòng)工了。箭扣五期位于北京市懷柔區(qū)，東起牛角邊，西至正北樓，全長(zhǎng)915米，包含6座敵臺(tái)、5段邊墻（即117號(hào)敵臺(tái)—122號(hào)敵臺(tái)及117號(hào)—122號(hào)敵臺(tái)間邊墻）。按照“邊考古、邊研究、邊修繕”的原則，整個(gè)保護(hù)修繕工程預(yù)計(jì)2026年完工。

箭扣五期將繼續(xù)開(kāi)展全程數(shù)字化記錄工作，賦能修繕工程考古、勘察、設(shè)計(jì)和施工各階段。數(shù)字化成果將部署在云端，共享給項(xiàng)目各參與方，方便掌握箭扣五期的最新現(xiàn)狀，提升修繕工程科學(xué)性。

箭扣五期的數(shù)字化工作由尚勁宇團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)?！拔覀円詿o(wú)人機(jī)攝影測(cè)量、全景攝影等技術(shù)手段，構(gòu)建箭扣五期時(shí)序化的數(shù)字虛擬場(chǎng)景?！鄙袆庞钫f(shuō)，在整個(gè)工程結(jié)束后，通過(guò)各個(gè)時(shí)間段的數(shù)據(jù)對(duì)比，可以回溯考古過(guò)程，檢驗(yàn)“邊考古、邊修繕”成果?，F(xiàn)在，團(tuán)隊(duì)成員已經(jīng)基本不用手動(dòng)控制了，他們會(huì)預(yù)先按照坐標(biāo)設(shè)計(jì)好路線，讓無(wú)人機(jī)自主飛行、拍攝、存儲(chǔ)。從給長(zhǎng)城搭建數(shù)字三維模型，到設(shè)計(jì)航線自主執(zhí)行拍攝任務(wù)，尚勁宇團(tuán)隊(duì)一直都是“吃螃蟹的人”。

尚勁宇團(tuán)隊(duì)還創(chuàng)造性地提出了“源場(chǎng)景”數(shù)字化方案，此系統(tǒng)具有創(chuàng)新性和領(lǐng)先性。第一，單項(xiàng)數(shù)字化成果，如模型、全景和正射影像等，數(shù)據(jù)都比較大，使用不便?！霸磮?chǎng)景”可以對(duì)單項(xiàng)數(shù)字化成果進(jìn)行分級(jí)處理，在不損失數(shù)據(jù)精度的同時(shí)，線上快速加載顯示，讓數(shù)字化成果真正成為能夠使用的數(shù)字資產(chǎn)。第二，基于模型、全景和正射影像等不同類型的數(shù)字資產(chǎn)，“源場(chǎng)景”可以根據(jù)空間關(guān)系組成數(shù)字場(chǎng)景，將同一場(chǎng)景下的數(shù)字資產(chǎn)有機(jī)地整合在一起，讓保護(hù)修繕工程項(xiàng)目成員能夠更加直觀、便捷地使用數(shù)字化成果。第三，“源場(chǎng)景”支持保護(hù)修繕工程項(xiàng)目成員在線基于數(shù)字場(chǎng)景進(jìn)行信息標(biāo)注，有效整合保護(hù)修繕工程相關(guān)信息，加強(qiáng)多方協(xié)同。第四，箭扣五期項(xiàng)目中，考古發(fā)掘后會(huì)得到更多信息，勘察設(shè)計(jì)方案可能需要隨之調(diào)整。這一過(guò)程中，基于“源場(chǎng)景”系統(tǒng)提供的源對(duì)象庫(kù)和繪圖工具可進(jìn)行線上數(shù)字圖紙繪制，“二維”圖紙可以搖身變?yōu)椤叭S”圖像。

尚勁宇說(shuō)，接下來(lái)工作的重點(diǎn)，是在保證數(shù)字化工作本身的高精度、高效率的同時(shí)，推動(dòng)數(shù)字化成果更進(jìn)一步和保護(hù)修繕工程需求緊密結(jié)合?！拔覀兊母灸繕?biāo)是吸引更多人關(guān)注長(zhǎng)城、走近長(zhǎng)城，參與長(zhǎng)城保護(hù)。”尚勁宇說(shuō)，無(wú)人機(jī)攝影和數(shù)字化技術(shù)介入長(zhǎng)城保護(hù)后，也為其他古建筑遺跡保護(hù)和文保方法的設(shè)計(jì)，提供了前所未有的經(jīng)驗(yàn)。

責(zé)任編輯：丁莉莎