活用新技术 守护老建筑 看历史文化遗产的动态监测与智慧化管理

       激光扫描、数字孪生、识别算法、数字建模、物联感知……近年来，黑龙江哈尔滨、陕西西安、广东广州积极运用现代技术手段，采集数字化信息，对历史文化遗产实行动态监测与预警，不断提升历史文化街区、历史建筑的智慧化管理水平。

　　哈尔滨：实施数字化测绘建档形成海量信息资料库

　　为推进历史文化建筑保护与城乡建设融合发展，2021年7月，哈尔滨市确定运用课题研究方式推动历史文化建筑保护，计划用三年时间完成621栋重要历史文化建筑的“数字孪生”工作，包括历史文化建筑的数字化信息采集、测绘建档等，为下一步精准保护修缮和活化利用提供重要科学依据。

　　其中，在数字化信息采集方面，相关专家通过研究文献、对比考证、现场勘查等多种途径对历史文化建筑综合信息进行了全方面梳理、研判，形成了丰富的信息资料库；在测绘建档方面，技术人员通过激光扫描、三维建模等现代技术，完美“复制”历史建筑，建立全面的数字化档案，形成数据库。

　　目前，哈尔滨已对581栋历史文化建筑进行了数据采集、整理，并重新设计历史建筑标志牌、加装二维码阅读功能。“以前的基础数据存在不准确、不完善的地方，统计情况与实际情况存在偏差。”哈尔滨历史文化研究会会长李述笑表示，近三年来，专家组通过数字技术、调查研究等手段进行信息采集、测绘建档、勘误史实，赓续城市文脉，进一步提升管理水平和质量。

　　“数据获取精度对历史文化建筑维护、修缮至关重要。”哈尔滨市勘察测绘研究院城市调查所所长甄鑫强说，针对中华巴洛克历史文化街区内建筑房檐雕刻精细化扫描难的问题，采用空地一体化数字采集方法，构建了三维数据模型，以可视化三维模型赋予了历史文化建筑新生命，让观者“一目了然”。

　　西安：创建数字孪生模型 为古城墙做“CT”

　　在西安市城墙信息中心的数字方舱综合管理平台上，城墙的内部结构在数字模型中清晰可见。

　　据了解，这是西安城墙管理部门依托数字方舱综合管理平台，结合先进探测手法，在2023年搭建的西安城墙数字孪生数据模型，采用新型基础测绘和物联网等技术，对13.74公里的西安城墙及20余栋古建筑物，构建了厘米级三维数据模型，对900余平方米的彩绘进行了毫米级建模，完成了西安城墙数字孪生底座的搭建，为西安城墙历史的永续保存、数字资产的衍生利用及数据可视化使用打好了基础。

　　西安城墙数字产业创新中心总监赵彬表示，通过结合十余种无损物探的地球物理检测办法，对整个城墙内部进行了一次全身的“CT”（电子计算机断层扫描），了解城墙内部结构的生存现状，便于对整个城墙文物本体外部和内部的数据进行实时掌握和分析。

　　此外，遍布西安城墙的3000多个变形监测点和1300多个质感设备，形成了西安城墙全覆盖的实时监测设备系统。通过对大数据的综合分析利用，西安城墙打造了一套集文物保护、文旅运营、应急管理、防汛指挥等功能于一体的“文化遗产数字化保护利用综合解决方案”。

　　赵彬表示，通过视频图像采集，可以用AI（人工智能）算法来分析城墙上的积水告警，在防汛期间可以助力工作人员实时知道积水的情况。

　　据工作人员介绍，以前，每逢降雨都要投入近百人进行全段巡逻和研判，确保能够在第一时间发现隐患，清除积水。实现人工智能积水识别后，不但能够降低人力投入，还可在第一时间发现隐患点的准确位置，大大提高了工作效率。

　　广州：建设智慧防护平台 探索数字化保护应用场景

　　“在城市研究的基础上利用数字建模技术，通过3D打印，制作了这些模型，每栋楼宇的体量和高度都是按统一的比例缩小而成，尽可能精准、科学地呈现城市的建设现状。”广州市城市规划勘测设计研究院历史文化名城研究所所长孙永生说。

　　据了解，广州市利用多专业融合的技术平台，开展了面向管理的“数字名城”建设实践探索。如搭建广州文化遗产数据库和信息平台，构建历史文化名城“一张图”，应用三维激光扫描技术、倾斜摄影测量、全景摄影等技术对历史建筑和历史文化街区进行测绘和建档，利用物联网技术实现历史文化名城智慧化监管。

　　根据广州市发布的《新城建联动赋能南沙智慧城市建设打造标杆应用场景工作方案》，广州市将通过健全城市更新片区重要文物保护单位、历史建筑、工业遗产、传统村落、古树名木的人文景观档案，汇聚精细化模型、图片、文字、720度全景影像等多源素材，建立建筑和古树名木电子数据库，实现人文景观资源分布可视化呈现，还原真实风貌。具备条件的片区历史文化建筑开展房屋病害自动化监测，为片区历史文化建筑的维护和管理决策提供支撑。

　　积极推进黄埔区历史建筑智慧防护平台建设，对区内历史建筑布控前端监控传感网，综合利用AI、物联感知、互联网等技术，对历史建筑进行持续稳定监控，实现历史建筑视频监控、烟感与位移监测，对烟火、周界入侵和人员徘徊等异常情况的侦测和预警，移动端巡查打卡、现场拍照和问题上报，对接“粤政易”发送预警信息到责任人并同步共享到黄埔区“令行禁止、有呼必应”平台等应用内容，打造“屋主+责任人+多政府部门”联防联控的智慧化监管体系。