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摘 要： [摘要]文物測繪是一項伴隨著考古、田野調查和文物保護規劃而發展起來的專業方向，其正逐漸從單純的文物本體的測繪、建檔和研究向為保護規劃和保護工程提供全面的空間信息技術支撐、全生態綜合信息化建設方向發展。本文以北庭故城遺址為例，詳細闡述了文化遺
[摘要]文物測繪是一項伴隨著考古、田野調查和文物保護規劃而發展起來的專業方向，其正逐漸從單純的文物本體的測繪、建檔和研究向為保護規劃和保護工程提供全面的空間信息技術支撐、全生態綜合信息化建設方向發展。本文以北庭故城遺址為例，詳細闡述了文化遺產全生態綜合信息化建設的基本思路和內容。并著重論證了文化遺產全生態綜合信息化建設在數字化施工、文化遺產地監測及文化遺產的展示利用進程中的作用及重要性。
[關鍵詞]空間信息技術;文物測繪;全生態綜合信息化;文化遺產
0引言
可持續發展理論的奠基人，蕾切爾·卡遜在其所著《寂靜的春天》一書中向全人類發出警告：“人類在生存和發展過程對環境問題的不重視可能導致人類災難的發生”[1]。在文化遺產保護領域，引入泛生態系統理論和可持續發展的理論，重視經濟和文化的和諧發展，已經成為了一種全社會的共識[2-3]。
1文物測繪的發展歷程
文物測繪的發展與我國文物保護事業的發展緊密相關，其主要經歷了以下三個階段的發展歷程：第一階段為檔案資料性的文物測繪，其主要是以建筑、繪畫人員為基礎開展的檔案建立和現狀描述工作[4];第二階段為文物測繪與規劃和保護工程相結合;第三階段為文化遺產的全生態綜合信息化建設。
文化遺產全生態綜合信息化建設是指利用現代信息技術，充分利用、開發文物信息資源，全面提升文物保護、搶救、管理和利用工作水平的過程，也是傳承中華文明，維護世界文化多樣性和創造性、促進人類共同發展和可持續性發展的重要工作[5]。
本文將結合北庭故城遺址的具體事例來闡述文化遺產保護中全生態綜合信息化建設的相關問題，重點涉及到空間信息技術和勘察設計技術領域。
2北庭故城遺址的綜合性基礎數據采集
北庭故城遺址位于天山北麓的沖積平原上，南依天山博格達峰，北接準噶爾盆地，自漢代以來，一度成為管轄西域廣大地區的軍政中心[6]。其于1988年被公布為第三批全國重點文物保護單位，“十一五”期間被列入新疆絲綢之路大遺址項目，2013年被公布為國家考古遺址公園，2014年6月22日在第38屆世界遺產大會上作為絲綢之路：“長安-天山廊道路網”中的一處遺址點被列入《世界遺產名錄》。北庭故城遺址現狀如圖1所示：
綜合性基礎數據采集是文化遺產信息化工作的一個基本立足點，其工作特點主要體現在以下幾個方面：
(1)項目設計：面向目標、面向應用的項目設計。
(2)技術手段：多技術手段的綜合性應用，包括GPS測量、數字地形測繪、數字近景攝影測量、無人機低空航空攝影測量與遙感、三維激光掃描、數據庫和GIS等。另外，構建多手段融合的技術體系，基于三維數字模型的技術整合和基于制圖要求的軟件系統集成，為高質量測繪成果的獲取提供了有力的技術保障[7-9]。
(3)成果表達：將空間信息技術在項目中進行全面和綜合性應用，其成果基本涵蓋了所有與文物測繪和制圖表現相關的類型，構建了多類型互補的成果體系，實現了對文物本體保存現狀及周邊環境的全面描述，為遺產地的綜合保護提供了全面的信息支持。其形成的主要成果體系如圖2所示：
(4)工程模式：注意技術手段、制圖手段等的工程化和實用化應用，采取了多種技術手段和軟件平臺的集成化應用、制圖表現的傳統方式和三維數據體系的融合應用等。
(5)數據管理：建設以數據庫技術與GIS技術為基礎的滿足多學科需求的綜合文物基礎信息管理系統。
(6)工作模式：與相關單位(吉木薩爾縣文物局、自治區文物局、考古單位、規劃設計單位等)密切配合，充分利用已有資料。圖3～圖6為幾種典型成果類型展示：
3數字化施工
空間信息技術全方位、全周期性地應用于文化遺產保護施工是一項新的課題和任務，其主要作用就是在文物保護施工過程中提供全面的測繪制圖保障，拓展空間技術、數字化技術、信息化技術在文物施工中的支撐作用，從廣義上可理解為采用有效的技術手段將管理、監督、監測、評估深入到施工過程中。其整個工作周期可為三個方面：
3.1基礎工作
施工前檔案信息的精細化采集、現狀和病害的表示、數字化勘察、施工措施和預期效果的可視化表達等，并可在一定程度上對保護措施的合理性和有效性評估。
3.2監督檢查
施工過程中的監督檢查，從形態變化和發展過程上對文化遺產及其環境要素進行監督檢查，可以理解為一種數字化的監理工作，或作為監理工作的一部分開展工作。
3.3評估
在施工完結后對現狀進行數字化檔案留存，并通過技術手段對工程情況、環境影響、措施的有效性等進行相應的評估，完善文化遺產保護工程的流程及其實施過程，提升工程質量和效益水平。
4文化遺產地監測
“監測”從宏觀上講，解釋為不斷地更新和補充地理空間數據，為文化遺產地的保護規劃、工程實施、營運管理、工作評價等提供基于各種空間分布、位置、表現的基礎數據資料，是為文化遺產地的保護和發展進行保駕護航的重要基礎[10]。
有鑒于文化遺產地監測工作的受重視程度日益加深，我院開展了以北庭故城遺址為主要對象的大遺址保護的綜合遙感應用技術研究工作，希望通過以遙感技術為基礎的遺產地監測和評價，將調查、規劃、保護與監督等串聯起來。北庭故城遺址監測的主要內容包括：
4.1基于高分辨率航空遙感和衛星遙感的遺址區文化遺存、環境的調查與評價
現狀調查主要是利用2006年和2011年衛星影像資料、2012-2017年無人低空航空影像資料并結合實地調查資料，對北庭故城遺址的整體環境、狀況和文物本體情況進行了一定程度的解讀和記錄，以求能從整體上全面可靠地描述大遺址和文化遺產地現狀。
主要內容：
(1)自然環境、生態環境、社會環境調查
(2)文物本體及環境的現狀(殘余墻垣、壕溝、遺存的形態、分布和留存狀態)
(3)遺存和主要地物類型的影像特征
(4)遺址周邊村落居民戶數統計及發展變化對遺產地影響分析
(5)道路、水系的基本狀況及其在遺產保護中的影響
(6)遺址區及其周邊荒漠化、廠礦企業等對遺產地影響分析
(7)遺址區當前威脅分析
(8)遺址區及其周邊自然景觀、鄉土景觀和人文景觀分
4.2基于地表覆蓋類型數據的統計和分析
利用遺址區的地表覆蓋類型數據和統計分析，對土地利用現狀和利用強度、景觀形態、社會經濟水平、歷史風貌和遺址區環境變遷等進行描述和評價。
主要內容：
(1)核心遺址區的現狀
(2)路網數據及整個區域城鎮化建設的趨勢分析
(3)耕地數據及整個區域發展變化和對文化遺產、自然景觀的影響分析
(4)村鎮住房分布和集中度分析，以及遺址區核心地帶既有房院對遺址的破壞和影響及近年來開展動遷工作分析
(5)地貌分析
(6)河流和濕地形態和分布分析
(7)自然景觀和人為景觀初步分析
4.3利用多期影像開展遺址區變化及影響分析
針對北庭故城遺址的具體情況，利用多期影像，開展了如下的主要工作：
(1)道路建設對北庭故城遺址的影響
(2)村鎮居民建設對北庭故城遺址的影響
(3)居民生活生產活動對北庭故城遺址的影響
(4)圍欄建設的影響
(5)北庭故城遺址保護和遺址公園建設狀況評價
(6)遺址區和遺產區的認識和評價
(7)遺址保存狀況的評述
4.4從空間格局對北庭故城遺址遺產區劃分和遺址公園建設的認識
監測工作是一項重要工作就是對保護措施和管理制度的合理性和有效性進行分析和評估，下面就以遺產區的劃分為例進行評述。
從影像和實地調查中可知，北庭故城遺址的保護工程中多次采用柵欄圍護方式，對遺址的保護起到了較好的作用，特別是在禁止放牧、禁止挖土、禁止耕作和恢復地表生態方面作用明顯。考古遺址公園建設中，范圍調整后重新建設了柵欄，采取封閉式管理，西側和南側基本上緊貼遺址區域，而北側和東側因為有寬闊的河灘地，所以柵欄圍護跨度相對較大，而遺產區范圍則基本上是在柵欄東側外擴230-700m，外擴800-1000畝范圍。具體如圖7所示，圖中點為棄耕土，黑框為遺產區范圍，白框為緩沖區范圍。
5文化遺產的展示利用
展示利用是一個廣義的概念，是文化遺產保護工作的一種形式或延伸。結合北庭故城遺址考古遺址公園的建設，空間信息技術和信息化建設在文化遺產展示利用方面可以進行的工作主要包括：
5.1文化遺產地環境的建設和展示
遺產地環境建設的展示既是對文化遺產地區域的記錄和留存，也是對其發展變化的監督和評價，主要是通過遙感技術手段和一定的調查方式來完成，將文化遺產遺存的獨立展示擴展為文物及其自然環境、歷史環境、工作成效等的綜合性展示和評估。圖8為北庭故城外城北墻的地面全景展示。
5.2考古遺址公園的建設和考古現場的數字化展示
北庭故城遺址作為國家級考古遺址公園的建設目標就是以文物資源為依托、文物保護為核心、重要考古遺址及其背景環境為主體，通過相關設施建設、環境整治、生態保護、土地整理、產業轉型升級、民居改造、人口調控等項目的綜合實施而建立起來的一個文物活化利用綜合體，使其具有科研、教育、游憩等功能，成為一種特定的具有文化內涵的公共空間。
考古遺址公園和考古現場的數字化展示有三個主要目的，首先是記錄、分析、保護、監督和評估;其次是通過圖形圖像技術、網絡技術、多媒體技術、傳感器技術、虛擬現實技術等實現數字考古、遠程考古、考古教育等;第三是多平臺、多方式的基于數字化的考古成果公眾展示和虛擬體驗，讓公眾了解考古、認識文物和感受歷史。
5.3文化遺產的數字化展示利用
在對各類文化遺產進行數字信息采集和加工的基礎上，建立全面的文化遺產數字資源庫和管理平臺，通過計算機虛擬展示技術、全息影像技術、三維動畫技術、虛擬修復、多媒體等技術手段，提升北庭故城遺址可觀賞性、挖掘文化遺產的價值內涵、從壁畫和造像中離析出具有鮮明時代和地域特征的文化符號、提供并提升文化遺產地的公共文化服務能力和文化消費產品、促進文化交流和文化傳播[11]。圖9、圖10所示為北庭故城相關遺產數字化展示。
5.4調查、研究、價值評估體系的建立
文化遺產的保護利用主要涉及靜態保護和動態利用兩個方面，相互之間既存在一定的矛盾方面，也同樣存在著共生依存的關系。人們對文化遺產的價值認識是一種漸進和逐步完善的過程，動態地進行文化遺產調查、研究和價值評估的目的就是要借不斷發展的科學技術手段和理念來不斷深化對文化遺產價值的認知，從而有效地促進對文化遺產的保護和利用。
5.5文化及旅游品牌的提升
信息化建設是闡釋北庭故城歷史文化內涵、打造北庭故城遺址文化和旅游品牌、促進北庭故城遺址保護傳承與展示利用的有效技術手段。
期刊推薦：《文化遺產》(雙月刊)創刊于2007年，是教育部人文社會科學重點研究基地中山大學中國非物質文化遺產研究中心編輯發行、以非物質文化遺產研究為主要內容的專業性學術期刊。
6結語
完整的信息化建設是一項系統性的工程，是全方位、全生命周期的空間信息技術和其它相關技術針對文化遺產保護和利用的特質而開展的一項保障性工作，并在與其它相關信息(規劃、設計、竣工、考古、歷史文獻、政策法規等)的建庫與并庫運行、數據更新和網絡發布機制的建立等一系列信息化工作后方可逐步完成。隨著文化遺產保護的進一步深入、理念的進一步拓展，以空間信息技術為基礎的全生態綜合信息化建設的條件和基礎正在逐步形成和完善，將會為文化遺產的保護和利用提供一個更加完善的平臺和技術保障，同時也將極大地促進空間信息技術在文化遺產保護中的應用范圍和深度。
