长城文化遗产保护与利用的信息技术方法框架构建

基于长城文化遗产保护与利用的内在需求和长城学理论,首先明确信息技术作用于长城文化遗产保护与利用的内涵。然后运用数字孪生理论与方法,结合新型信息技术发展趋势,探索长城文化遗产保护与利用的信息技术方法框架。该方法框架以“循证分析”与“科学推演”两部分为关键内容,涵盖长城文化遗产数据采集技术方法、模型构建技术方法、定量分析技术方法、虚拟修复技术方法、展示传承技术方法等5个方面。基于该方法框架进一步构建面向长城文化遗产保护与利用研究的技术方案,并以山西省老牛湾堡为例说明该技术方案的具体应用路径。方法框架和技术方案的提出不仅立足于解决长城文化遗产数字化表观与外形的问题,更要揭示长城文化遗产的内涵与实质,有助于从根本上实现长城文化遗产体系的有效保护与永续利用。     

长城数字化修复的基本问题与研究方向

数字化方式是传播遗产价值的重要手段之一,长城作为世界上最大的线型文化遗产具有独特的历史、艺术和科学价值。在文化遗产数字化保护的长期发展中,以往人们较多关注考古器物、字画、文稿等可移动文物和大型佛龛、壁画等不可移动文物领域的数字化修复,但是对长城遗址的数字化修复研究极少。本文立足于数字化修复中多源证据的重要性,结合长城的原貌价值及真实性保护理念,总结了长城数字化修复的基本概念;提出了从领域知识构建、证据转化、证据融合、语义建模到知识服务整个过程的长城数字化修复总体思路,并分析了面临的3个基本问题,包含长城认知、数据采集及证据转化、复原理念及实现问题;继而从长城领域知识构建、数字化修复关键技术和面向需求的知识服务3方面阐述了长城数字化修复的研究方向与重点;最后以九眼楼为例,介绍了数字化修复框架下的修复成果。     

基于大数据的世界文化遗产属性深度融合与分析

全球世界文化遗产本体及其环境数据是遗产价值认知和保护的基础,更是大数据时代遗产研究、展示以及可持续利用的依据。本文基于网络和地球大数据,利用自然语言处理、空间分析、领域知识图谱等技术,构建了包括领域知识图谱5万个节点,94万条三元组的全球世界文化遗产知识图谱,支持世界文化遗产的属性、节点关系查询以及图结构表达。基于知识图谱,进行世界文化遗产的景观特征、文化延续性、土地覆被状态以及遗产与城市、社区的空间关系特征分析。研究表明：世界文化遗产具有沿着山脉、水系分布的特点,因此可参考地理单元,形成区域特色的文化遗产管理和保护体系,促进以区域为整体的遗产可持续发展;通过文化的延续性分析可以发现遗产所具有的特定历史文化时代属性,揭示遗产所蕴含的文化多样性,为遗产的整体保护提供新的切入点;遗产和城市与社区的空间关系变化可分为3个阶段：1990年—2000年的匀速靠近期,2000年—2015年的放缓靠近期和2015年—2018年的加速逼近期,因此未来需要持续关注城市和遗产空间关系变化对遗产可持续发展的影响。     

基于SuperMap GIS的吐鲁番长城资源空间分布研究

吐鲁番长城是当地历史变迁、文化交流的重要见证.做好吐鲁番长城资源的历史概况、保存状况、分布、交通线路以及与城址之间关系等的调查和研究,对于长城资源的保护、展示和利用有着十分重要的意义.本文利用SuperMap GIS软件的数据管理、制图、统计分析等功能,对吐鲁番长城资源历史概况、保存现状及位置分布进行多角度分析,阐述长城资源对吐鲁番的重要意义以及地位.     

基于摄影测量的宁夏明长城资源调查

长城是中华民族的象征,是世界上规模最大的文化遗产。但近年来长城却面临着严重的人为破坏和自然破坏的威胁,特别是人为破坏日益加剧。为进一步加强长城保护管理工作,实施宁夏境内明长城资源调查项目,开展明长城基础地理信息数据生产、明长城专题要素数据采集、测量明长城长度、制作明长城专题影像图等工作。     

长城资源三维地理信息系统的构建与应用——以吐鲁番长城资源管理系统为例

按照国家关于文物信息化的有关要求,以及测绘、地理信息相关规范标准,通过采购硬件设备与基础软硬件,搭建文物信息基础运行环境,同时通过遥感影像数据采购、无人机航摄、数据资料整理等方式建立长城资源综合数据库,构建二三维一体化长城资源"一张图"模式.在此基础上,搭建二三维一体化GIS平台,为长城资源三维地理信息应用系统提供数据管理、处理、应用平台接口.并基于基础GIS开发平台,搭建面向吐鲁番长城资源管理的三维地理信息管理平台和面向社会公众的长城资源信息发布系统,为长城资源管理者与社会公众提供信息化管理与宣传展示平台.本文对吐鲁番境内62处军事设施遗址、13条古道、5处重要城址等开展的三维地理信息管理系统建设,为后期研究、保护、展示、考古资源管理及公众教育奠定了坚实的基础.     

基于多种数据源的三维重建方法研究——以北京明长城为例

长城作为我国现存规模最大的文化遗产,在中华文明史和中华传统文化发展史中具有不可替代的重要价值与地位。通过三维重建方法为长城实现数字化信息留存,是当前重要的技术手段之一。基于此,本文以北京市怀柔区明长城为例,采用三维激光扫描技术与倾斜摄影测量手段获取得到的专业测绘成果,结合北京明长城特点,分别通过3种建模策略为其实现三维重建。由此形成的多样化三维模型数字产品,横跨多级精度,可以更全面、准确、真实地反映北京明长城实际信息,为长城的文化研究与工程实践提供详实可靠的数据支持,并为三维模型重建技术在山区大型工程中的生产应用提供有效的方法借鉴。     

基于点云和高清影像数据的文化遗产多分辨率三维重建

以不同类型的文化遗产为研究对象,提出了基于点云和高清影像数据的文化遗产多分辨率三维重建方法。该方法首先阐述了基于三维点云和高清影像数据的文化遗产三维重建的流程,然后提出了一种基于地理位置的不同分辨率遗址文物模型融合与展示方法。本文将该方法用于世界文化遗产——唐崖土司城遗址的虚拟展示,按照文物虚拟化方法精细重建了石人、石马、牌坊等文物模型,并且实现了文物模型和遗址模型的融合展示。     

3D GIS技术在长城资源信息管理中的应用

应用3D GIS技术,综合利用长城的专题和基础地理信息.以Skyline软件为基础三维平台,建立长城带状三维地表模型.以此为基础,结合文物部门对长城资源"保护、利用、管理、研究"的需求,设计和实现基于三维的长城资源部件化管理,为长城资源信息的管理和展示提供有效、实用和快捷的工具.     

摸清长城的“家底”

中国的长城在1987年被联合国教科文组织列入《世界文化遗产名录》。但近年来．各方面对长城保护的重视程度不够，导致每年都会发生长城遭受破坏的事件。到目前为止，中国还未对长城进行整体测绘与调查，很多细节还未被政府与文物保护部门掌握。这是造成对长城保护不力的一个重要原因。要想加强对长城的保护，首先必须摸清长城家底，准确地测出长城的长度，普查出长城保护中急需解决的一些问题。