激光掃描、數(shù)字孿生、識別算法、數(shù)字建模、物聯(lián)感知……近年來，黑龍江哈爾濱、陜西西安、廣東廣州積極運用現(xiàn)代技術(shù)手段，采集數(shù)字化信息，對歷史文化遺產(chǎn)實行動態(tài)監(jiān)測與預(yù)警，不斷提升歷史文化街區(qū)、歷史建筑的智慧化管理水平。
哈爾濱：實施數(shù)字化測繪建檔形成海量信息資料庫
為推進歷史文化建筑保護與城鄉(xiāng)建設(shè)融合發(fā)展，2021年7月，哈爾濱市確定運用課題研究方式推動歷史文化建筑保護，計劃用三年時間完成621棟重要歷史文化建筑的“數(shù)字孿生”工作，包括歷史文化建筑的數(shù)字化信息采集、測繪建檔等，為下一步精準保護修繕和活化利用提供重要科學(xué)依據(jù)。
其中，在數(shù)字化信息采集方面，相關(guān)專家通過研究文獻、對比考證、現(xiàn)場勘查等多種途徑對歷史文化建筑綜合信息進行了全方面梳理、研判，形成了豐富的信息資料庫；在測繪建檔方面，技術(shù)人員通過激光掃描、三維建模等現(xiàn)代技術(shù)，完美“復(fù)制”歷史建筑，建立全面的數(shù)字化檔案，形成數(shù)據(jù)庫。
目前，哈爾濱已對581棟歷史文化建筑進行了數(shù)據(jù)采集、整理，并重新設(shè)計歷史建筑標志牌、加裝二維碼閱讀功能。“以前的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)存在不準確、不完善的地方，統(tǒng)計情況與實際情況存在偏差?！惫枮I歷史文化研究會會長李述笑表示，近三年來，專家組通過數(shù)字技術(shù)、調(diào)查研究等手段進行信息采集、測繪建檔、勘誤史實，賡續(xù)城市文脈，進一步提升管理水平和質(zhì)量。
“數(shù)據(jù)獲取精度對歷史文化建筑維護、修繕至關(guān)重要。”哈爾濱市勘察測繪研究院城市調(diào)查所所長甄鑫強說，針對中華巴洛克歷史文化街區(qū)內(nèi)建筑房檐雕刻精細化掃描難的問題，采用空地一體化數(shù)字采集方法，構(gòu)建了三維數(shù)據(jù)模型，以可視化三維模型賦予了歷史文化建筑新生命，讓觀者“一目了然”。
西安：創(chuàng)建數(shù)字孿生模型 為古城墻做“CT”
在西安市城墻信息中心的數(shù)字方艙綜合管理平臺上，城墻的內(nèi)部結(jié)構(gòu)在數(shù)字模型中清晰可見。
據(jù)了解，這是西安城墻管理部門依托數(shù)字方艙綜合管理平臺，結(jié)合先進探測手法，在2023年搭建的西安城墻數(shù)字孿生數(shù)據(jù)模型，采用新型基礎(chǔ)測繪和物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，對13.74公里的西安城墻及20余棟古建筑物，構(gòu)建了厘米級三維數(shù)據(jù)模型，對900余平方米的彩繪進行了毫米級建模，完成了西安城墻數(shù)字孿生底座的搭建，為西安城墻歷史的永續(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)。
西安城墻數(shù)字產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心總監(jiān)趙彬表示，通過結(jié)合十余種無損物探的地球物理檢測辦法，對整個城墻內(nèi)部進行了一次全身的“CT”（電子計算機斷層掃描），了解城墻內(nèi)部結(jié)構(gòu)的生存現(xiàn)狀，便于對整個城墻文物本體外部和內(nèi)部的數(shù)據(jù)進行實時掌握和分析。
此外，遍布西安城墻的3000多個變形監(jiān)測點和1300多個質(zhì)感設(shè)備，形成了西安城墻全覆蓋的實時監(jiān)測設(shè)備系統(tǒng)。通過對大數(shù)據(jù)的綜合分析利用，西安城墻打造了一套集文物保護、文旅運營、應(yīng)急管理、防汛指揮等功能于一體的“文化遺產(chǎn)數(shù)字化保護利用綜合解決方案”。
趙彬表示，通過視頻圖像采集，可以用AI（人工智能）算法來分析城墻上的積水告警，在防汛期間可以助力工作人員實時知道積水的情況。
據(jù)工作人員介紹，以前，每逢降雨都要投入近百人進行全段巡邏和研判，確保能夠在第一時間發(fā)現(xiàn)隱患，清除積水。實現(xiàn)人工智能積水識別后，不但能夠降低人力投入，還可在第一時間發(fā)現(xiàn)隱患點的準確位置，大大提高了工作效率。
廣州：建設(shè)智慧防護平臺 探索數(shù)字化保護應(yīng)用場景
“在城市研究的基礎(chǔ)上利用數(shù)字建模技術(shù)，通過3D打印，制作了這些模型，每棟樓宇的體量和高度都是按統(tǒng)一的比例縮小而成，盡可能精準、科學(xué)地呈現(xiàn)城市的建設(shè)現(xiàn)狀。”廣州市城市規(guī)劃勘測設(shè)計研究院歷史文化名城研究所所長孫永生說。
據(jù)了解，廣州市利用多專業(yè)融合的技術(shù)平臺，開展了面向管理的“數(shù)字名城”建設(shè)實踐探索。如搭建廣州文化遺產(chǎn)數(shù)據(jù)庫和信息平臺，構(gòu)建歷史文化名城“一張圖”，應(yīng)用三維激光掃描技術(shù)、傾斜攝影測量、全景攝影等技術(shù)對歷史建筑和歷史文化街區(qū)進行測繪和建檔，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)歷史文化名城智慧化監(jiān)管。
根據(jù)廣州市發(fā)布的《新城建聯(lián)動賦能南沙智慧城市建設(shè)打造標桿應(yīng)用場景工作方案》，廣州市將通過健全城市更新片區(qū)重要文物保護單位、歷史建筑、工業(yè)遺產(chǎn)、傳統(tǒng)村落、古樹名木的人文景觀檔案，匯聚精細化模型、圖片、文字、720度全景影像等多源素材，建立建筑和古樹名木電子數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)人文景觀資源分布可視化呈現(xiàn)，還原真實風(fēng)貌。具備條件的片區(qū)歷史文化建筑開展房屋病害自動化監(jiān)測，為片區(qū)歷史文化建筑的維護和管理決策提供支撐。
積極推進黃埔區(qū)歷史建筑智慧防護平臺建設(shè)，對區(qū)內(nèi)歷史建筑布控前端
監(jiān)控傳感網(wǎng)，綜合利用AI、物聯(lián)感知、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，對歷史建筑進行持續(xù)穩(wěn)定監(jiān)控，實現(xiàn)歷史建筑
視頻監(jiān)控、煙感與位移監(jiān)測，對煙火、周界入侵和人員徘徊等異常情況的偵測和預(yù)警，移動端巡查打卡、現(xiàn)場拍照和問題上報，對接“粵政易”發(fā)送預(yù)警信息到責(zé)任人并同步共享到黃埔區(qū)“令行禁止、有呼必應(yīng)”平臺等應(yīng)用內(nèi)容，打造“屋主+責(zé)任人+多政府部門”聯(lián)防聯(lián)控的智慧化監(jiān)管體系。
