【新疆文物记录】巴州23（新疆东部三地州长城资源文物基础信息采集项目报奖）

一、立项背景及资金来源

长城是中国古代的一项伟大工程，长城本体和附属设施等组成的规模庞大的军事防御体系成为了世界上体量、规模最大的线性文化遗产之一，也是全人类宝贵的历史文化遗产。1987年，长城因其独特的历史、艺术和科学价值，以及同类文化遗产难以比拟的、具有世界范围内的突出普遍价值，而被联合国教科文组织整体列入世界文化遗产目录，成为我国首批世界文化遗产。

 

长城是中华民族精神的象征，其保护、研究和利用得到我国政府高度重视，始终是我国文化文物工作的重点之一。

 

新疆境内的长城遗迹作为中国古代长城的重要组成部分，其在联通东西方文化和贸易交流的丝绸之路上和统治区域的边缘地带，构筑了以关隘、烽火台、城池、戍堡、驿站、卡伦等设施组成的军事防御工程体系，形成了一条以点带线、保障丝绸之路畅通和拱卫境域安全双重作用的军事枢纽线。目前新疆地区共有烽燧和相关戍堡、驿站等六百余处，国家文物局将其中确定为明代以前的212处认定为长城资源。

 

新疆的长城资源不单是长城大遗址的重要组成部分，同时还是世界文化遗产“丝绸之路：起始段和天山廊道的路网”的组成部分，其在维护丝路通畅、保障文明传播和商贸往来中起到了巨大作用，也是历代中央政府统御西域的实证。

 

新疆东部的巴音郭楞蒙古自治州、昌吉回族自治州、哈密市是新疆与中原地区的连接区域，也是丝绸之路的主要通行区域。整个区域保留有各个时代的烽燧、戍堡等100多处，其中巴州沿孔雀河旧道绵延150公里的孔雀河烽燧群（11处）作为汉晋时期楼兰地区军事防御、情报通讯的军事设施，整体形态完整，是巴州乃至新疆地区长城资源的重要代表，2001年被国务院命名为全国重点文物保护单位；而哈密市烽燧中的63处和昌吉州烽燧群中的26处在2013年被国务院公布为第七批全国重点文物保护单位。这样三州市的全国重点文物保护单位数量达100处，而在长城资源调查中被确认为明代以前的烽燧、戍堡等共计64处（巴州35处、哈密市17处、昌吉州12处）。

 

本项目由《昌吉州长城资源文物信息采集项目》、《哈密地区长城资源文物信息采集项目》和《巴州重点烽燧（孔雀河烽燧群）数字化建设项目》三个项目组成，为建设综合勘察研究设计院有限公司承担的新疆丝绸之路(新疆段)重点文物保护工程项目。本项目的实施，是空间信息技术在文化遗产保护领域的有效应用，其社会效益和经济效益显著，其成果将在考古调查、现状调查、价值评估以及在文化遗产地的运营、管理和监测方面都将取得显著成效。其针对土遗址所实施的技术体系和成果体系在方法及适用性、系统性方面具有突出的特点，具有综合性的优势，完善了空间信息技术在文化遗产保护中的应用，对其它的文化遗产地的数字化应用也提供了可借鉴之处

 

（巴州、哈密和昌吉州位置示意图）

 

巴州境内经国家文物局认定的长城资源数量达35个，主要以烽燧为主，一条沿孔雀河故道从罗布泊一带溯河而上，另一条则是沿现在的315国道经若羌、且末、民丰、和田一线向西南方向延展。其中孔雀河烽燧群，整体形态完整，绵延150公里。

 

（巴州长城资源位置示意图）

  

（孔雀河烽燧群位置示意图）

 

哈密烽燧线路在天山南北两地主要表现为与东天山大致呈平行状的两条传烽带，其间有跨天山豁口的形成纵向连接的线路。而在天山以北的巴里坤县又形成了多条线路走向，最为集中的则是在大河古城周边南向贴巴里坤湖一线303省道旁侧和大河古城北向波尔羌吉镇延伸的线路，另外从三台湖乡至牛圈湖一线也有密集的烽燧存在。初步估计六条线路总长约为五六百公里。

 

（哈密市长城资源位置示意图）

昌吉州境内烽燧群大致呈东西走向，与丝绸之路北线走线一致。其中，唐朝路东西贯穿阜康全境，是丝绸之路新北道的一部分,5处驿站遗址位于木垒哈萨克自治县境内烽火台附近。

 

（昌吉州长城资源位置示意图）

 

从目前调查情况来看，新疆东部的几个州市是新疆保存烽燧最多和最好的地区，它们分布地域广、连接路线长，是历代中央王朝经营统治西域、维护丝绸之路交通畅达的重要举措，也是新疆各族人民共同维护边疆稳定、国家统一，建设美好家园的历史见证。

 

丝绸之路申遗和成功极大地促进了丝路沿线其它重要文物遗址点的考古研究、保护规划和社会利用，作为丝绸之路新疆段重点文物保护项目和长城大遗址保护项目的重要组成部分，以长城资源为重点的烽燧、戍堡等文化遗产在考古、保护和展示利用等工作受到了国家文物局、自治区文物局以及文物遗址所在政府和管理部门的高度重视，相关的保护工作也在持续进展之中。根据国家文物局和新疆自治区文物局的部署，我院从2014年起，为配合巴州文物局对以孔雀河烽燧群为主的巴州主要烽燧的抢险加固工程，分两期共完成了21处烽燧的文物基础信息采集工程项目。并在2016年通过向国家文物局进行项目立项、方案审查和地方招标等方式分别对哈密地区的17处长城资源和昌吉州的12处长城资源开展了以数字化勘察测绘为基础的基础信息采集工作。

新疆东部三处地州的长城资源文物基础信息采集项目，采用以空间信息为主的现代技术手段对这几地的长城资源进行文物信息采集，完整记录文物现状，为文物建档、考古调查、规划编制以及保护方案设计与施工等一系列工作的开展提供数字化、信息化支撑。

整体资金安排为687.5万元，全部来源于国家文物局专项资金。

  

（项目立项及招标文件）

 

 

二、项目流程及目标

（作业流程图）

项目目标：

Ø  全面描述保存现状和周边环境，突出可视化记录

Ø  满足考古、保护规划、保护工程设计与施工的要求

Ø  满足文物建档与研究的要求

Ø  满足展示利用、保护工程合理性和有效性评估的要求

Ø  为遗产监测提供基期数据等

 

三、主要内容及成果

按照国家及地方文物局意见和对文物管理的工作要求，结合新疆长城资源的具体特点，本项目的主要工作内容包括摄影测量与遥感、地形测绘、文物本体测绘、文物遗存赋存环境的三维数字模型建立、全景及鸟瞰影像、现状调查及评估等几项内容。

1）基础控制体系建立

在各个独立的烽燧遗址其周围进行控制网建立，设立3个永久性的控制基准点，采用长时段观测及与国家连续运行基准站并网解算的方案获得基本控制点的三维坐标，数据解算由国家测绘地理信息局大地测量数据处理中心负责解算，提供1980年西安坐标系和2000国家大地坐标系两套坐标基准。

 

（控制测量作业）

2）卫星影像图制作

对烽燧分布较为集中的区域进行1:1万~1:2万卫星影像图制作，对单独烽燧体制作以烽燧为中心，25km²的卫星影星图，以数字影像图方式对烽燧群遗址的保存现状和周边地形地貌、景观环境等进行总体描述，为该区域考古调查与发掘等提供技术支持，充分发挥遥感考古的技术优势。

 

（卫星影像制图）

 

3）航空摄影

以无人机航空摄影方式获取烽燧区域5cm和1cm分辨率航空相片、倾斜相片并制作相应的影像图和场景模型；以定点环拍、手动拍摄等方式获取1-2mm分辨率的近景摄影相片并制作烽燧体高清高精模型；航空鸟瞰、空中全景和短视屏拍摄等。

（航空摄影作业）

 

（烽燧遗址大场景模型）

 

（烽燧遗址正射影像图）

 

 

（烽燧遗址鸟瞰影像）

 

 

（烽燧遗址空中全景漫游）

 （烽燧遗址空中视频截图）

  

（烽燧遗址航空影像建模）

  

   （烽燧遗址地面影像建模）

 

4）文物专题图测绘

采用全野外数字地形测绘方法，对烽燧遗址进行全要素数字地形测绘，获得以烽燧为中心500m见方区域的1:500比例尺文物专题图和100m见方区域的1:100比例尺文物专题图。通过对文物目标（含各种遗迹现象）空间分布信息的详细测绘与突出表现，主要病害现象与文物保护工程设施的合理采集与表达，形成面向文物保护的专题地形图数据—文物专题图，从而实现对遗址文物目标空间分布、地形地貌及其周边环境的总体描述。

 

 

（现场作业）

 

（1:500文物专题图）

 

 （1:100文物专题图）

5）实景三维数字模型建立

采用三维激光扫描方法和近景摄影方式，对烽燧遗址建立精细实景三维数字模型，为新疆长城资源的现状记录，以及建档、展示、宣传、研究等提供真三维数据，并可基于数字仿真模型为考古研究、保护规划研究、保护工程设计、景观设计、设计方案比选、文物监测等提供全新的技术手段和平台。

 

（现场作业）

 

（烽燧实景模型）

 

 

6）烽燧遗址本体测绘

基于激光扫描技术和摄影测量建模技术开展文物本体测绘及其制图表示，建立以高精度和高精细度为基础的三维模型和基于模型数据生产出的平立剖线图及影像图、等值线图、三维棱线图、轴测图、三维病害描述等一系列能反映烽燧本体建筑特征、现状特征的信息采集手段和制图表达方法，为文物保护提供有力的技术保障。

（烽燧本体制图）

 

7）地面摄影

通过影像拍摄，反映遗址遗存现状、可同于遗址档案、摄影建模、全景视图、调查描述、纹理贴图、工作照等。

 

（烽燧影像）

 

（烽燧地面全景漫游）

 

8）文物基本信息调查及评估

作为文物基础信息数字化采集的重要组成部分，文物基本信息调查在查阅有关资料的基础上，通过现场实地对各种遗存和遗迹现象的名称或编号、所在空间位置、保存状况、保护状况、主要病害类型及其空间分布、地质状况、烽燧体结构力学状况、维修情况等文物基本属性信息进行现场调查、记录和建议，为文物的价值评价、现状评价、保护规划和保护工程等提供基础资料。

 

  （烽燧调查报告）

9）烽燧现状的评价

新疆烽燧的建筑形式多为土坯建筑、夯土建筑、垒石建筑等，在长期的历史进程中均受到不同程度的自然及人为破坏影响，风蚀、倒塌，部分形制呈土墩状。在对新疆长城资源开展信息化建设过程中，在全面调查的基础上进行了一定的分析和评估工作。

（烽燧评估报告）

 

四、项目特点

1） 世界文化遗产项目

长城作为我国首批世界文化遗产，在世界范围内具有显著影响。同时，新疆境内的长城遗迹是历史上自汉唐以降建设的军事防御工程体系，为联通东西方文化和贸易交流的丝绸之路和拱卫境域安全起到关键作用，同时还是世界文化遗产“丝绸之路：起始段和天山廊道的路网”的重要组成部分。本项目的实施，除了为世界文化遗产的保护工作提供了基础数据支持外，还为我院在文物测绘、文物信息化建设中的作用和影响奠定了基础。

 

2） 大遗址项目

目前我国文化遗产保护的重点在大遗址项目中，而长城资源作为最大的线状遗产是大遗址保护核心领域六片（西安、洛阳、荆州、成都、曲阜、郑州）、四线（长城、丝绸之路、大运河、茶马古道）、一圈（陆疆、海疆）中的重要一环。本项目的实施，必将显著提升我院在相关领域中的知名度和美誉度。

 

3） 综合性的数据集

l  全面完整的数据表达

l  传统表达与新技术应用相结合

l  平面与实景模型相结合

l  影像与线描相结合

l  测绘与勘察相结合

本项目的全面实施是空间信息技术在长城资源遗址中的全面应用，对完善文物测绘的技术体系和数据成果体系作用重大，利用三维激光扫描技术在对以烽燧为代表的西北地区长城资源遗址的表现和展示方面取得了较好的成效，以实景三维模型方式高清、高精方式对遗址现状、病害状况、稳固状况及周边环境等进行可视化记录和存档，对以土遗址为主的文化遗产的现状记录和保护提供了可资借鉴的经验，为文化遗产的数字化工作奠定了基础，也为我院的技术储备和开展类似工程项目奠定了基础。

 

4） 方法、方式的创新

技术手段、制图手段等的综合性、工程化、集成化和实用化应用方面有一定的创新。

项目设计：面向目标、面向应用的项目设计

方法运用：多手段—采用各种先进的技术方法，包括GPS测量、数字地形测绘、航空摄影与遥感、近景摄影测量、三维扫描建模、数据库和地理信息管理系统等。

成果表达：多类型—线划图、病害分布图、影像图（DOM、鸟瞰图、全景视图、立面影像）、视频（空中+地面视频）、模型（大场景实景模型+本体高仿真度模型）、数据库等。

             多尺度—各种与对象相适应的不同比例尺测绘成果。

 

 

五、验收意见

 

（完）