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給城墻做“CT”,新技術(shù)讓古跡遺址神采奕奕

人民網(wǎng)記者 鄧楠 賈凱璐 白鴿
2024年06月18日08:50 | 來源:人民網(wǎng)-陜西頻道
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當(dāng)?shù)鯓蚵湎?,“大將軍”帶領(lǐng)“金甲武士”以盛唐的最高禮儀歡迎貴賓時,廣場上響起了雷鳴般的掌聲,驚嘆聲此起彼伏。

這里是永寧門,西安城墻的正南門。作為西安的城市標(biāo)志和象征,城墻見證著古城的滄桑巨變,延續(xù)了整個古都長安的歷史文脈。如何以“最小干預(yù)”做到“最好保護(hù)”,讓古城墻煥發(fā)新生機(jī)?成為城墻文物“守護(hù)人”的心頭事。

數(shù)字方艙

城墻保護(hù)有了“防御體系”

屏幕上,客流量數(shù)據(jù)不停跳動;輕點鼠標(biāo),虛實結(jié)合的“城墻”映入眼簾,惟妙惟肖。這里是西安城墻管委會信息中心,在數(shù)字方艙綜合管理平臺上,城墻的外圍情況和內(nèi)部結(jié)構(gòu)清晰可見,所有數(shù)據(jù)一目了然。

西安城墻數(shù)字方艙綜合管理平臺。人民網(wǎng)記者 白鴿攝

“我們現(xiàn)有監(jiān)測點位8000余處,做到了墻體、古建筑、周邊水體、地鐵、游人行為等監(jiān)測全覆蓋。”西安城墻數(shù)字產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心總監(jiān)趙彬介紹說,自2023年以來,西安城墻建立了“數(shù)字方艙綜合管理平臺”,對現(xiàn)有文保、安防、消防、水位等監(jiān)測設(shè)備點位進(jìn)行模型標(biāo)注,實現(xiàn)了將獨立信息統(tǒng)一共享到數(shù)字方艙的過程。

行走于城墻下,順著墻體抬頭觀望,不時會發(fā)現(xiàn)幾處像監(jiān)控器一樣的設(shè)備?!皟A角儀、梁式測斜儀、測縫計、沉降監(jiān)測點、水平位移監(jiān)測點等監(jiān)測設(shè)備及點位遍布城墻,對城墻墻體及附屬建構(gòu)筑物的安全狀況進(jìn)行監(jiān)測?!蔽靼渤菈芪瘯ぷ魅藛T尚楚喬介紹道。

西安城墻西北角一景。西安城墻管委會供圖

科技的力量體現(xiàn)在城墻保護(hù)的方方面面。在文物監(jiān)測方面,采用先進(jìn)的熱成像技術(shù),用于提升城墻保護(hù)面的安全防范。據(jù)工作人員介紹,他們在城墻的重點區(qū)域布點設(shè)置了入侵預(yù)警,如果有游客肆意破壞城墻面,將會發(fā)出警報聲,用于警示。

防汛也是城墻智慧化管理的一大亮點。通過AI積水自動告警系統(tǒng),準(zhǔn)確識別特定區(qū)域積水情況,實現(xiàn)人工智能積水識別。

“以前每逢降雨,我們都要投入近百人進(jìn)行全段巡邏和研判,確保能夠在第一時間發(fā)現(xiàn)隱患,清除積水?!鄙谐瘫硎荆斯ぶ悄芊e水識別系統(tǒng)的使用,不但能夠降低人力成本投入,還能在第一時間發(fā)現(xiàn)隱患點的準(zhǔn)確位置,大大提高了工作效率。

“預(yù)防性保護(hù)”系統(tǒng)化閉環(huán)管理,筑牢城墻“健康線”。據(jù)介紹,依托于海量監(jiān)測數(shù)據(jù)資料,通過多項搶險工程反復(fù)驗證和系統(tǒng)性模擬實驗,結(jié)合病害發(fā)展規(guī)律,西安城墻建立了城墻文物保護(hù)“四色”分級預(yù)警系統(tǒng),設(shè)立城墻沉降和裂縫的預(yù)警閾值,用綠黃橙紅代表預(yù)警等級,再根據(jù)預(yù)警等級執(zhí)行不同的應(yīng)對措施。

“我們即將上線一款‘文保巡查’小程序?!壁w彬介紹說,小程序的投用就是為了方便一線“護(hù)墻員”巡查時將發(fā)現(xiàn)的問題實時回傳至“數(shù)字方艙”,相關(guān)單位參考“數(shù)字方艙”提供的智能研判信息,對所發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行處理,隨后處理方法、結(jié)果以及前后對比圖片等內(nèi)容都會傳回方艙,完成數(shù)字化存儲。

給城墻做“CT”

大遺址保護(hù)“對癥下藥”

“我們對13.74公里的城墻整體、34棟重點建筑、18個城墻門洞及登城馬道構(gòu)建了厘米級三維數(shù)據(jù)模型,對900余平方米的彩繪進(jìn)行了毫米級建模。”趙彬表示,西安城墻數(shù)字孿生底座的搭建,為城墻歷史的永續(xù)保存、數(shù)字資產(chǎn)的衍生利用及數(shù)據(jù)可視化使用打好了基礎(chǔ)。

西安城墻里包裹著不同朝代的夯土。城墻包磚之間有縫隙,雨水或者融雪滲透下去,很可能對夯土芯造成侵蝕損害。如何有效地保護(hù)好這些夯土,是城墻保護(hù)工作的重點和難點。

西安城墻內(nèi)部成像成果圖。西安城墻管委會供圖

2023年3月,西安城墻管委會與蘭州大學(xué)聯(lián)動,運用國內(nèi)首套宇宙射線繆子成像設(shè)備給城墻58號馬面做了一次“CT”體檢,這種無損探測的方式將城墻內(nèi)部空洞的位置、形狀、大小清晰地呈現(xiàn)出來,為“對癥下藥”開展保護(hù)治理提供了重要支撐,也為大型文物古跡考古與保護(hù)提供了新思路。

“這是一項重大技術(shù)突破創(chuàng)新?!壁w彬表示,數(shù)百年的屹立使得古城墻出現(xiàn)了部分坍塌、沉陷等現(xiàn)象,且很多病害的關(guān)鍵病灶在墻體內(nèi)部,對探測勘探手段提出了挑戰(zhàn)。“對城墻全域的‘CT’掃描,使得城墻內(nèi)部結(jié)構(gòu)在數(shù)字模型中清晰可見,便于我們實時掌握和分析城墻文物本體內(nèi)外數(shù)據(jù),做到文物保護(hù)心中有數(shù)?!?/p>

專業(yè)團(tuán)隊給城墻做“CT”(資料圖)。西安城墻管委會供圖

科技為文物“保駕護(hù)航”。近年來,西安城墻管委會多次與專業(yè)單位合作,對西安城墻西南區(qū)域、南門甕城等重點部位進(jìn)行了三維激光掃描,通過掃描獲取墻體外立面現(xiàn)狀點云數(shù)據(jù),獲取破損城磚面積等量化信息數(shù)據(jù),通過分析明確檢修標(biāo)準(zhǔn)和工作量。同時,西安城墻的文保工作人員采用探地雷達(dá)、瞬變電磁法、面波法、微動法、地震映像法等地球物理方法對城墻內(nèi)部空洞隱患進(jìn)行無損實驗探測。2022年10月,西安城墻“數(shù)字化助力西安城墻文物保護(hù)和文化遺產(chǎn)傳承”項目入選文化和旅游數(shù)字化創(chuàng)新實踐十佳案例。

“探索和創(chuàng)新是我們的基調(diào)。”趙彬表示,西安城墻聯(lián)合國內(nèi)高校、科研機(jī)構(gòu)、頭部企業(yè)成立了七個實驗室用于文化遺產(chǎn)保護(hù)領(lǐng)域的研究,截至目前,已獲得23項軟件著作權(quán)。

智慧文旅

讓文化遺產(chǎn)“火起來”

“嘀!您的西安城墻門票已支付成功?!苯衲?月,西安城墻推出境外信用卡消費購買門票,讓境外游客“絲滑”入城,這是西安城墻關(guān)于“旅游+數(shù)字金融”的一次探索實踐。

現(xiàn)在,參觀西安城墻時只需點點手機(jī),就能聽講解;唐長安城智慧沙盤通過數(shù)字投影等技術(shù),展示唐城風(fēng)貌;“城墻斷面遺址、過水涵洞遺址、含光門門道遺址”三大遺址與多媒體畫面虛實結(jié)合,帶游客沉浸式探尋古長安的奧秘;數(shù)字孿生技術(shù)搭建“鏡像永寧”元宇宙,帶來云上文旅新體驗,平臺瀏覽量超150萬人次……

“今年‘五一’節(jié)假日期間,我們借助‘?dāng)?shù)字方艙’的客流統(tǒng)計系統(tǒng),分級分時段落實相應(yīng)措施,切實提高游客的體驗感和舒適度?!鄙谐探榻B,客流統(tǒng)計系統(tǒng)由景區(qū)入口的智能閘機(jī)和智能客流統(tǒng)計攝像機(jī)提供客流數(shù)據(jù)到“數(shù)字方艙”,城墻管委會參考“方艙”提供的智能研判信息,提前采取臨時限流疏導(dǎo)等措施,科學(xué)預(yù)防游客擁堵。

作為古城的“門面擔(dān)當(dāng)”,西安城墻在提升游客體驗感的同時,也在不斷挖掘城墻的文化內(nèi)涵,將大型遺址渲染成世界了解中國歷史的舞臺。

《夢長安—大唐迎賓盛禮》在永寧門廣場演出。人民網(wǎng)記者 鄧楠攝

《夢長安—大唐迎賓盛禮》依托古城墻實景,以體驗式扮演藝術(shù)再現(xiàn)盛唐最高迎賓禮節(jié),成為西安的一張靚麗名片;金甲武士、娘子軍、盛唐天團(tuán)等文化IP火爆“出圈”;運用聲、光、電數(shù)字技術(shù),以城墻東南城角和西南城角為幕布打造沉浸式光影展演;唐小妃、城小將、李小白和波斯客IP人物組成的“盛唐天團(tuán)”文創(chuàng)產(chǎn)品深受游客喜愛……古城墻,向世界展示著十三朝古都的深邃、智慧和兼容并蓄。

清晨,漫步于此,朝陽下古老墻磚顯露出斑駁的歷史痕跡;中午,納涼于環(huán)城公園,緩緩流淌的護(hù)城河碧波蕩漾,風(fēng)光旖旎;傍晚,身著華服的中外游人跟隨大唐迎賓使,跨入一場如詩如畫的“長安夢”。

古城墻,一頭系著歷史,一頭連著現(xiàn)在。2023年9月,由西安城墻管委會發(fā)起的國際古城墻(堡)聯(lián)盟正式成立,西安城墻這個世界級的寶貝,有了更多世界級的“伙伴”,它的故事也將傳播得更遠(yuǎn)。

(責(zé)編:白鴿、鄧楠)

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