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(2022-08-22 09:42:47)
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【新疆文物记录】昌吉州07（北庭课题·文化遗产的全生态综合信息化建设）
（籍借在北庭故城遗址开展的工作，2012年起开始申请科技部转制科研院所专项资金项目并获得成功，完成了《大遗址保护的综合遥感应用技术研究》（2014EG131078）课题，本文进一步修改后在《北京测绘》2018.12 上发表）
北庭故城遗址文化遗产的全生态综合信息化建设
丁军、郑书民、郑少开、夏国芳、薛天纵、胡松、张礼海、张顶、徐丰
（建设综合勘察研究设计院有限公司，北京100007）
摘要：文物测绘是一项伴随着考古、田野调查和文物保护规划而发展起来的专业方向，其正逐渐从单纯的文物本体的测绘、建档和研究向为保护规划和保护工程提供全面的空间信息技术支撑、全生态综合信息化建设方向发展。本文以北庭故城遗址为例，详细阐述了文化遗产全生态综合信息化建设的基本思路和内容。
关键词：空间信息技术；文物测绘；信息化建设；文化遗产
中图分类号：P237、K878 文献标识码：A
1 引言
可持续发展理论的奠基人蕾切尔·卡逊在1962年所著的《寂静的春天》一书中向全人类和人类活动发出警告,虽其直抒的是人类生存、发展和环境的问题，但其思想和理论基础同样适用于其他行业的发展。在文化遗产保护领域，引入泛生态系统理论和可持续发展的理论，重视经济和文化的和谐发展，已经成为了一种全社会的共识。
文化遗产是一种发展变化的物质性和精神性的体系，也可视为一种生态系统或文化生态系统。首先，作为一种文物或建筑遗存，它已经融入到地球陆地生态系统中，成为了自然生态的有机组成部分；其次，文化生态是人类在其创造物质与精神财富的社会历史实践中所体现的生存发展状态，而物质的和非物质的文化遗产就是这种文化生态最重要的记录和留存形式；第三，目前很多行业流行“生态链”概念，围绕用户生活、感受、体验、消费、利益等多种产品连接是生态链的最大特征，体现了以用户利益为中心，而文化遗产作为文化消费产品，已经与社会和个体形成了紧密的关联。
文化遗产所具有的可开发性、大众性、生态性、社会公众利益中心化等特征决定了文化遗产及其保护正在逐渐走上生态建设和生态发展的道路。只有正确认识到文化遗产保护中的文化生态特征，将文化遗产作为一种生态组成部分和生态因子来认识和对待，处理好遗产保护中的自然生态与文化生态关系，才能实现文化遗产的可持续发展。
本文将结合北庭故城遗址的具体事例，重点阐述文化遗产保护中以空间信息技术为基础的全生态综合信息化建设的相关问题。
2 文物测绘的发展历程
文物测绘是文化遗产保护工作中的基础性工作，是为文物保护及管理而进行的调查、研究、测绘、勘探、分析、制图等工作，为文物的价值评估、档案建立、制定保护规划和保护方案、进行工程设计及技术经济分析等提供基础资料，其发展历程主要经历了以下三个阶段：
2.1 档案资料性的文物测绘
文物档案是一种历史的存在，是文物现状以及相关的文化、历史、活动的记录与物质承载体，是人们了解和认识文化遗产、正确评价其价值的重要基础。同时它也是一种文化符号体系，能够实现传播与传承。
我国古代就存在并倡议的石刻拓印其实质就是一种特殊的档案留存方式，而在上世纪三四十年代在我国以萌芽状态出现的文化遗产保护初期，也主要是开展以记录、测绘、制图为主要工作的档案建立和现状描述工作。
2.2 文物测绘与规划和保护工程相结合
随着社会的发展和进步，人们对文物和文化遗产保护的理念有了更深入的理解，新的需求是文物测绘与保护规划和保护工程相结合，文物测绘的范围和内容上有了明显的扩充，从单一的关注本体、档案型记录扩展到文化遗址的分布、规划要素的提取、环境要素的综合、区域工程地质调查等方面。文物测绘也从单一对象和任务扩展为综合性、区域性的文物基础信息采集及表达、文物本体及赋存环境的现状和地质调查、监测、文化遗产地数字化建设等方面。
2.3 文化遗产的全生态综合信息化建设
文化遗产作为一种（泛）生态系统文化消费产品有其自身的生长发展规律和生命周期，其价值也随着时间的推移、环境的变化、社会的变革、观念的转变等在转换和变化中。对文化遗产的有效保护实际上是要顾及其发展规律，采集积极有效的手段，动态性的挖掘、阐释与展示文化遗产价值，建立公众与遗产地之间的联系，延长文化遗产的生命周期，用信息化的技术手段构建一个开放性的高效体系。
从文化生态的角度看待文化遗产保护问题，其核心点就是让文化遗产融入现代生活中，作为一个有生命特征和思想内涵的“活化”文物而存在。所以说，文化遗产或文化遗产保护中信息化建设是指利用现代信息技术，充分利用并深入挖掘文物信息资源，全面提升文物保护、抢救、管理和利用工作水平的过程，也是传承中华文明，维护世界文化多样性和创造性、促进文化遗产保护可持续性发展的的重要工作。
3 综合性基础数据采集
北庭故城遗址位于新疆维吾尔自治区吉木萨尔县北庭镇，天山北麓的冲积平原上，南依天山博格达峰，北接沙海茫茫的准噶尔盆地。其始建于东汉，开启了作为丝绸之路上重要节点的地位和作用。在唐代，北庭都护府及北庭大都护府的建立，使其成为统御天山以北广大地区的军政中心和贸易枢纽。北庭故城遗址于1988年被公布为第三批全国重点文物保护单位，十一五期间被列入新疆丝绸之路大遗址项目，2013年被公布为国家考古遗址公园， 2014年在第38届世界遗产大会上作为“丝绸之路：长安-天山廊道路网”中的一处遗址点被列入《世界遗产名录》。2016年初，国家林业局正式公布吉木萨尔北庭国家湿地公园进入国家湿地公园试点名单。
籍借大遗址项目、世界文化遗产地申报和国家级考古遗址公园建设的契机，自2012年开始至今，北庭故城遗址已开展了综合性基础数据采集工作，形成了比较全面、完善的技术体系和成果体系，在技术体系和数据处理的信息化方面作出了比较突出的成效。
图1 技术体系框图
图2 成果体系框图
综合性基础数据采集是文化遗产信息化工作的一个基本立足点，是以空间信息技术为基础、三维实景模型为核心的综合性应用，实现了对文物本体及赋存环境的全面描述，为遗产地的综合保护提供了全面的信息支持。在技术体系上体现综合性、工程化、集成化和实用化特征，在成果表达上体现传统测绘及制图手段与三维数据体系的综合应用、多类型互补等特点，在管理上体现了总体安排、规模化、模块化及规范化数据生产等特色。
在管理和营运过程中，不断地更新和补充地理空间数据，从单纯、静态向综合、动态发展，关注文化遗产全生命周期的信息化建设，是为文化遗产地的保护和发展进行保驾护航的重要基础。2016年，相继开展了北庭故城遗址核心区的大比例尺地形图更新和影像地图更新制作。
图3 北庭故城遗址控制测量·2012
图7北庭故城遗址地形图·2012
图8 北庭故城遗址文物本体分布图·2012
图9 北庭西大寺扫描全景影像·2012
图10 北庭故城遗址内城北墙东段模型·2012
图11 北庭西大寺E107窟北壁主尊菩萨影像和线描图·2012
图15 西大寺洞窟及配殿大样图·2012
图16 北庭故城遗址鸟瞰影像·2013
图17 北庭古城遗址文物现状调查记录·2012
4 数字化施工
空间信息技术全方位、全周期性地应用于文化遗产保护施工是一项新的课题和任务，其主要作用就是在文物保护施工过程中提供全面的测绘制图保障，拓展空间技术、数字化技术、信息化技术在文物施工中的支撑作用。
1）施工前（基础数据）
文物及环境信息的精细化采集、现状和病害的表示、数字化勘察、施工措施和预期效果的可视化表达等，并可在一定程度上对保护措施的合理性和有效性评估。
2）施工中（监督检查）
在施工过程中对工程进展和文物、环境的安全性进行监督检查，可以理解为一种数字化的监理工作，或作为监理工作的一部分。
3）施工后（评估验收）
在施工完结后对现状进行数字化档案留存，并通过技术手段对工程情况、环境影响、措施的有效性等进行评估，为验收提供素材，完善文化遗产保护工程的流程及其实施过程，提升工程质量和效益水平。
5 文化遗产地监测
有鉴于文化遗产地监测工作的受重视程度日益加深，我院籍借科技部转制科研院所创新能力专项资金项目，开展了以北庭故城遗址为主要对象的《大遗址保护的综合遥感应用技术研究》（2014EG131078）工作，其中建立在空间信息技术和遥感应用基础上的北庭故城遗址监测的主要内容包括：
5.1 遗址区文化遗存和环境的现状调查与评价
主要是利用2006年和2011年卫星影像、2012年无人机航空影像并结合实地调查对北庭故城遗址的文物本体及整体环境状况进行了一定程度的解读，以求能从整体上全面可靠地描述文化遗产地现状。主要内容有：
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5.2 基于地表覆盖类型数据的统计和分析
利用遗址区的地表覆盖类型数据和统计分析，对土地利用现状、利用强度、景观形态、社会经济水平、历史风貌和遗址区环境变迁等进行描述和评价。主要内容有：
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5.3 变化监测及影响分析
文化遗产是一种生态体系，是文物本体和周边环境、风貌、社会发展业态、人文地理、气候等等共同组成的一种生态链、生态圈，和谐的发展是文保事业的终极目标。主要内容有：
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5.4 从空间格局对遗产区划分和遗址公园建设的认识
监测工作一项重要工作就是对保护措施和管理制度的合理性和有效性进行分析和评估，本项目中利用多期影像对北庭故城遗址管理中栅栏建设及对管理工作的影响、遗产区和缓冲区的划定、遗址保护对周边生产生活的影响进行了一定程度的探讨。主要内容有：
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6 文化遗产的展示利用
文化遗产的展示利用是文化遗产保护工作的一种形式或延伸，是对文化遗产进行全方位深层次的阐释与展示。它建立了公众与遗产地之间的纽带，通过活化利用让遗产重新焕发生机，更好地彰显和延续其价值，弘扬其文化精神。另外，通过提高公众欣赏、理解文化遗产来推动整个社会形成文物保护的新局面。
6.1 文化遗产地环境的建设和展示
遗产环境是遗产价值不可分割的重要组成部分，是文化遗产真实性和完整性存在的基础。文化遗产地环境的建设和展示，在遗产地监测和考古遗址公园建设的评估中都有明确的要求，其表现和评判既是对文化遗产地的记录和留存，也是对其发展变化的监督和评价。
图18 天山脚下的北庭故城遗址·外城北墙 北向南
6.2 考古遗址公园的建设和考古现场的数字化展示
文化遗产园区和考古遗址公园的建设是文物保护领域创新发展的一种理念和方式，其核心为以文物资源为依托、文物保护为核心、重要考古遗址为主体，通过相关设施建设、环境整治、生态保护、土地整理、产业转型升级、民居改造、人口调控等的综合实施而建立起一个具有科研、教育、游憩等功能和文化内涵的公共空间。
图19 北庭故城遗址及考古遗址展示·2017年
6.3 文化遗产的数字化展示利用
在数字信息采集和加工的基础上，建立全面的文化遗产数字资源库和管理平台，并从壁画和造像中离析出具有鲜明时代和地域特征的文化符号，通过虚拟展示、全息影像、三维动画、虚拟修复、多媒体等技术手段，提升北庭故城遗址可观赏性、挖掘文化遗产的价值内涵、提升文化遗产地的公共文化服务能力和文化消费产品、促进文化交流和文化传播、增进民族团结和社会和谐稳定。
图20 北庭故城遗址馆藏文物和壁画数字化展示·2017年
图21 北庭故城遗址遗存及环境数字化展示·2017年
6.4 文化及旅游品牌的提升
信息化建设是阐释北庭故城历史文化内涵、打造北庭故城遗址文化和旅游品牌、促进文化遗产保护、传承与展示利用的有效技术手段。另外，在信息采集和加工制作的基础上，为宣传、出版、传播等提供基本素材，宣传和扩大文化遗产的价值和影响。
6.5 研究和价值评估体系的建立
文化遗产价值的认识是一种渐进和逐步完善的过程，动态地进行文化遗产调查、研究和价值评估的目的就是要借不断发展的科学技术手段和理念来深化对文化遗产价值的认知，从而有效地促进对文化遗产的保护和利用，这也是目前文化遗产保护利用中以价值观念为核心的方法越来越得到支持的原因。而对文化遗产进行全生态综合信息化建设的实质也是为调查、研究和价值评估体系的建立奠定基础。
7 结语
完整的信息化建设是一项系统性的工程，是空间信息技术和其它相关技术针对文化遗产保护和利用的特质而开展的一项全方位、全生命周期的工作。我院的文物测绘、文化遗产信息化在北庭故城遗址作为在丝绸之路申遗点的相关工作和考古遗址公园的建设中发挥了重要作用，并且也得到了锻炼和成长。随着文化遗产保护的进一步深入、理念的进一步拓展，以空间信息技术为基础的全生态综合信息化建设的条件和基础正在逐步形成和完善，将会为文化遗产的保护和利用提供一个更加完善的平台和技术保障，同时也将极大地促进空间信息技术在文化遗产保护中的应用范围和深度。
参考文献：
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[4]马德. 敦煌文化遗产数字化保护之浅见[J]. 敦煌学辑刊,2013,(02):158-161.
[5]师国伟,王涌天,刘越,郑伟. 增强现实技术在文化遗产数字化保护中的应用[J]. 系统仿真学报,2009,(07):2090-2093+2097.
附：北庭故城遗址近年来开展的主要信息化建设工作（空间信息技术部分）
《世界文化遗产申报前期基础信息采集工作》（2012-2013）
《世界文化遗产地申报中迎检影像采集工作》（2013）
《大遗址保护的综合遥感应用技术研究课题报告》（科技部课题，2015-2017）
《北庭故城遗址核心区地形图更新》（2016）
《北庭故城遗址遗产区和缓冲区界桩调查与检测》（2016）
《北庭故城遗址南门考古现场数字化展示》（2016）
《北庭故城遗址数字化展示利用项目》（2017）
（完）
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