历史文化·01 | 数字化技术谱历史建筑保护新篇

历史文化是城市的灵魂，要像爱惜自己的生命一样保护好城市历史文化遗产——2014年2月，习近平总书记考察北京时讲话。

历史建筑是不可再生的宝贵文化资源和历史传承的重要载体。2016-2018年间，住房和城乡建设部先后印发多份关于加强历史建筑保护的通知，督促全国各地做好历史建筑的普查、确定、建档、挂牌保护与活化利用工作，并提出历史建筑测绘、建档三年计划。2018年，习近平总书记广东考察时参观历史文化街区保护活化案例永庆坊，进一步指出要“让城市留下记忆，让人们记住乡愁”。

历史建筑保护的难题——与时间赛跑

历史文化是城市的灵魂，而散布在城市中的一座座历史建筑、一条条老街则是这个城市灵魂的重要载体，其中发生的一段段历史故事、走出的一个个风流人物，组成了这个城市独特而富有魅力的历史文化底蕴，滋养着这个城市的成长发展。

问题一：来自快速城市化的威胁

21世纪以来，虽然历史文化保护的观念逐渐深入人心，但是仍有大量的旧城镇、传统村落随着城市化进程被推倒重建，即使有相对完善的法律保障与监管制度，仍屡屡发生文物、历史建筑被强拆、强改的恶性事件。建筑遗产被强拆的事件令人痛心，虽然事后政府采取了一系列补救措施，但历史文化价值的破坏是不可逆的。

问题二：来自意外事故的威胁

除了城市建设的推土机，意外事故亦是导致部分历史建筑急速消亡的重要原因。历史建筑多是砖木、砖混结构的传统及近代建筑，若得不到恰当的维护，极容易引发火灾，使建筑付之一炬。此外，这些历史悠久的建筑经年累月地遭受风雨的侵袭，往往存在一定的结构安全隐患，若未能及时维修保养，建筑在台风、洪水、地震等自然灾害面前不堪一击。

由于大部分文物、历史建筑尚未进行有效的测绘建档，建筑被毁后的修复与重建几乎无从谈起。由此可见，如何赶在历史建筑消失之前，高效完成现状信息的采集与建档，为后续的规划管理与保护修缮提供必要的依据，是历史文化遗产保护的重要课题，是一项刻不容缓的工作。

数字化技术——历史建筑保护新方向

鉴于现代数字技术（数据库、网站）能迅速、有效地以一个低成本的方式开发多媒体应用来整合有形与无形的文化遗产，我们强烈推荐数字技术的广泛应用，意在更好地保护、传播与提升历史文化遗址及其场所精神。这些技术有助于场所精神相关研究的多样化及持续更新。——魁北克宣言：场所精神的保护

2008年9月29日至10月4日，国际古迹遗址理事会（International Council on Monuments and Sites，ICOMOS）在加拿大魁北克市举行第16届年会，并通过了著名的“魁北克宣言：场所精神的保护（Quebec Declaration on the preservation of the spirit of place）”，明确提出现代数字科技在历史文化遗产保护领域的应用前景与技术优势。

历史建筑数字化保护的优势，首先体现在历史建筑的数字化测绘建档工作上。传统的历史建筑测绘建档以人工测绘方式为主，需要搭建脚手架，测绘速度慢、人力消耗大、测绘精度较低，难以满足大量历史建筑的建档需求。利用三维激光扫描、无人机倾斜摄影测量等数字化测绘技术，引入超级计算机进行数据处理，极大地提升了建筑测绘的工作效率及成果准确性。

数字化测绘的技术

三维激光扫描与点云数据处理技术：适用于采集历史建筑高精度三维尺寸信息与表面纹理信息，成果为高精度的历史建筑三维点云模型与二维矢量测绘图，为历史建筑的修缮设计提供高精度的现状测绘图档。

无人机倾斜摄影测量技术：低空数字航空摄影测量与照相建模技术适用于采集历史建筑的外立面和屋面三维尺寸与彩色纹理信息，成果为三维表面模型，为三维报建、保护规划编制、城市设计等项目的研究与决策提供基础数据。

地理信息技术：适用于历史建筑地理信息的记录与管理，实现历史建筑数字档案与现有规划图、数字城市模型的关联，落实历史建筑的规划管理。

历史建筑数字化建档有三大优势：

效率高

非接触式测量，作业速度快，测绘效率大幅提升。利用激光扫描仪、无人机等进行测绘，不需要搭建脚手架，省时省工，满足在日益加速的城市更新发展下的历史文化遗产现状快速采集的迫切需求。

成果精

技术数据精度高。以三维激光扫描技术为例，其成果精度可达到毫米级别，并且可以准确测量各种微小形变，如墙体倾斜、梁架挠曲等，满足修缮保护精度需求。

智能化

自动化程度高，数据完整度高，成果有保障。自动化测绘仪器与计算机运算技术紧密结合，现场测绘与数据处理流程受外界因素影响相对较小，有效减少人为失误造成的漏测、误测等。

以数字化档案为基础，建立历史建筑的数字化管理与平台，可充分发挥历史建筑数字化保护的技术优势，实现历史建筑信息的快速调取与多维展示，为历史建筑的管理与宣传提供新的技术手段与思路，切实提升历史建筑保护的工作水平。

珠海历史建筑的数字化保护

珠海，南国海畔的一颗明珠，在这片祖先们代代奋斗耕耘的土地上，既创造了改革开放经济腾飞的奇迹，也滋养了丰富多彩的地方历史文化。

图2   多姿多彩的历史文化遗产

珠海市先后于2015年、2018年、2019年公布了三批次148处历史建筑，分布在香洲、金湾、斗门、高新各区（功能区），不仅包含明清时期的古建筑，还包括新中国成立后的代表性建筑，见证了珠海的社会、经济、文化、民生等各个领域的发展与变迁。

自2015年起，珠海市自然资源局（原珠海市住房和城乡规划建设局）、珠海市自然资源与规划技术中心（原珠海市城乡规划编审与信息中心）用先进的数字化保护技术，系统开展了珠海市历史建筑的现状测绘与档案建设工作，建立了珠海市历史建筑数字化保护体系。2015年至2019年4年间，随着历史建筑普查与确认工作的不断推进，珠海历史建筑的数字化保护工作也在不断向前发展，取得了一系列的丰硕成果，并先后入选住房和城乡建设部2017年度、2018年度科技示范工程项目，具有推广应用价值。下面就让我们一起来了解一下：

█ 1. 三维点云数据

珠海市目前已完成第一、二批历史建筑室内外高精度三维激光测绘，测绘面积达3万平方米，建立了92处历史建筑的三维点云数据，就如同为历史建筑做了全面的X光检查，为历史建筑的保护修缮与日常维护提供真实可靠的宝贵资料。

图4   珠海历史建筑三维点云数据

█ 2. 数码影像数据

珠海市采用无人机航拍、地面数码拍摄、全景摄影等方式从室外、室内、地面、空中全方位记录历史建筑现状，共拍摄各类图像6万多幅，如同立体扫描人的体表特征，真实记录建筑物的立面、周边环境、主要空间、价值部位的形态、色彩、材质纹理等详细信息。

图5   珠海历史建筑影像资料

█ 3. 测绘图数据

现状测绘图是历史建筑保护工程不可或缺的档案资料，珠海市以数字化测绘技术为手段，高效、高精度地完成了全市历史建筑现状测绘图的制作，每栋历史建筑的图纸内容包括历史建筑的平面、立面、剖面与大样详图，详细标注历史建筑的材质做法、残损情况等，就像是历史建筑的 “体检报告”，清楚明了地告诉管理者们历史建筑的现状情况。

图6   珠海历史建筑测绘图

图7   基于测绘图制作的珠海历史建筑三维展示模型（毓秀洋楼）

█ 4. 基础信息数据

珠海市为每处历史建筑建立了一张基础信息表，记录了历史建筑的编号、名称、地址、面积、保存现状、价值评估、业权人等基本信息，作为每栋历史建筑“身份识别”的依据，并利用GIS软件将历史建筑的基本信息与建筑的地理信息相关联，导入现行规划信息数据库，实现历史建筑信息的系统化管理。

图8 历史建筑基础信息表（左：单栋建筑详表；右：信息汇总表）

█ 5. 历史建筑数字档案多渠道应用

历史建筑数字化建档只是第一步，要充分发挥数字档案的价值，就必须把数字档案用起来！珠海市自2015年起，逐步探索历史建筑数字档案的应用方向，目前已建立面向规划管理和面向公众的两套历史建筑数字档案应用渠道。

面向管理者：

一键看清历史建筑的前世今生

借助现代高新技术手段，整合珠海全市历史文化资源数据，建成系统全面、动态更新的历史文化保护一张图，为珠海提供了一个统一的历史文化遗产信息化保护和服务平台，从信息采集、现状调查、档案管理、保护规划、保护工程、项目审批、日常保护、宣传展示等方面建立一套综合解决方案，实现历史建筑档案信息一键查询，极大地提升了历史建筑资源统筹管理的工作效率。

图9 珠海历史文化保护一张图平台界面图

面向公众：

破时空界限，让历史建筑走近你我他

珠海市积极利用数字化技术优势，打破时空界限，让广大群众拿起手机，即能随时随地开启历史建筑奇妙之旅。

目前，珠海市第一、二批历史建筑已全部完成挂牌，小标志有大乾坤，广大市民可寻找周边的历史建筑标识牌，亲自扫码体验一番。

图10 内涵丰富的历史建筑“身份证”

此外，珠海市还建立了面向公众的历史建筑数字化展示平台——珠海历史建筑电子手绘地图，大家足不出户即可在手机或电脑上浏览珠海历史建筑的方方面面。随着珠海市历史建筑的分批次公布，珠海地图上的建筑图标也越来越密集、建筑类型越来越丰富，等待各位市民游客去一一发现。

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【通讯员：珠海市自然资源局 何佳佳】

粤自然小编团队