大數(shù)據(jù)對(duì)文物安全工作的啟示

□ 桑振群 馬振翔 潘 娟

大數(shù)據(jù)對(duì)文物安全工作的啟示

□ 桑振群 馬振翔 潘 娟

文物是人類在歷史發(fā)展過(guò)程中遺留下來(lái)的遺物和遺跡，是人類寶貴的歷史文化遺產(chǎn)。習(xí)近平總書(shū)記強(qiáng)調(diào)，文物承載燦爛文明，傳承歷史文化，維系民族精神，是老祖宗留給我們的寶貴遺產(chǎn)，是加強(qiáng)社會(huì)主義精神文明建設(shè)的深厚滋養(yǎng)。保護(hù)文物功在當(dāng)代、利在千秋。進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)的文物保護(hù)、管理和利用水平不斷提高，但也要清醒看到，我國(guó)是世界文物大國(guó)，正處在城鎮(zhèn)化快速發(fā)展的歷史進(jìn)程中，文物保護(hù)工作依然任重道遠(yuǎn)，文物的安全形勢(shì)仍然不容樂(lè)觀。2012年2月，美國(guó)《華爾街日?qǐng)?bào)》發(fā)表了一篇題為《科技變革即將引領(lǐng)新的經(jīng)濟(jì)繁榮》的文章。文中大膽預(yù)測(cè)，“我們?cè)俅翁幱谌龍?chǎng)宏大技術(shù)變革的開(kāi)端，它們可能足以匹敵20世紀(jì)的那場(chǎng)革命，這三場(chǎng)變革的震中都在美國(guó)，它們分別是大數(shù)據(jù)、智能制造和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)革命”[1]。隨著大數(shù)據(jù)的地位日益凸顯，大數(shù)據(jù)已經(jīng)深入當(dāng)今社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域。本文結(jié)合大數(shù)據(jù)時(shí)代背景，從其概論和特點(diǎn)出發(fā)，剖析大數(shù)據(jù)對(duì)文物安全帶來(lái)的啟示，推動(dòng)我國(guó)文物安全研究加速向數(shù)據(jù)安全邁進(jìn)。

一、大數(shù)據(jù)的基本特征與技術(shù)組成

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷成熟，計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，更多設(shè)備和終端接入網(wǎng)絡(luò)，催生了大量各種形態(tài)的數(shù)據(jù)，并呈現(xiàn)出爆炸式的增長(zhǎng)趨勢(shì)。2012年6月，國(guó)際數(shù)據(jù)公司IDC的報(bào)告顯示全球數(shù)據(jù)量達(dá)2.7ZB，預(yù)測(cè)2020年全球數(shù)據(jù)量將達(dá)到35ZB[2]。大數(shù)據(jù)(bigdata,megadata)，或稱巨量資料，指的是需要新處理模式才能具有更強(qiáng)的決策力、洞察力和流程優(yōu)化能力的海量、高增長(zhǎng)率和多樣化的信息資產(chǎn)。在維克托·邁爾·舍恩伯格及肯尼斯·庫(kù)克耶編寫(xiě)的《大數(shù)據(jù)時(shí)代》中大數(shù)據(jù)指不用隨機(jī)分析法(抽樣調(diào)查)這樣的捷徑，而采用所有數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。大數(shù)據(jù)具備5V特點(diǎn):Volume（大量）、Velocity（高速）、Variety（多樣）、Value（價(jià)值密度）、Veracity（真實(shí)性）。

隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，大數(shù)據(jù)已經(jīng)涉及全世界每一個(gè)領(lǐng)域，已經(jīng)成為一種重要的生產(chǎn)要素，是與人力、資本同等重要的要素。2012年，英國(guó)牛津大學(xué)教授維克托·爾耶·舍恩伯格在其著作《大數(shù)據(jù)時(shí)代》中說(shuō)，“大數(shù)據(jù)正在改變?nèi)藗兊纳钜约袄斫馐澜绲姆绞?，而更多的改變正蓄?shì)待發(fā)”。2015年9月，國(guó)務(wù)院印發(fā)《促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動(dòng)綱要》（以下簡(jiǎn)稱《綱要》），系統(tǒng)部署我國(guó)大數(shù)據(jù)發(fā)展工作。2016年12月，工業(yè)和信息化部正式發(fā)布《大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016－2020年）》中明確指出數(shù)據(jù)是國(guó)家的基礎(chǔ)性戰(zhàn)略資源，是21世紀(jì)的“鉆石礦”。黨的十八屆五中全會(huì)提出“實(shí)施國(guó)家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略”，加速了我國(guó)大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。

如今，大數(shù)據(jù)已成為深入社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域，對(duì)全世界的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。大數(shù)據(jù)的應(yīng)用范圍非常廣泛，與大數(shù)據(jù)相關(guān)的很多問(wèn)題都引起了專家學(xué)者們的重視，并得到研究和發(fā)展。從各種各樣類型的數(shù)據(jù)中，快速獲得有價(jià)值信息的能力，就是大數(shù)據(jù)技術(shù)。當(dāng)前大數(shù)據(jù)領(lǐng)域已經(jīng)涌現(xiàn)出了大量新的技術(shù)，它們成為大數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、處理和呈現(xiàn)的有力武器。大數(shù)據(jù)處理關(guān)鍵技術(shù)一般包括：大數(shù)據(jù)采集、大數(shù)據(jù)預(yù)處理、大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及管理、大數(shù)據(jù)分析及挖掘、大數(shù)據(jù)展現(xiàn)、大數(shù)據(jù)檢索、大數(shù)據(jù)可視化、大數(shù)據(jù)應(yīng)用、大數(shù)據(jù)安全等。

二、當(dāng)前我國(guó)的文物安全形勢(shì)

我國(guó)文物數(shù)量龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，截至2015年底，全國(guó)登記注冊(cè)的博物館692家，其中國(guó)有博物館3582家，非國(guó)有博物館1110家。截至2016年5月，全國(guó)可移動(dòng)文物信息登錄平臺(tái)中已注冊(cè)收藏單位14481家，登錄文物48592662件。第三次全國(guó)文物普查結(jié)果顯示，我國(guó)共登記不可移動(dòng)文物766722處，包括古遺址193282處，古墓葬139458處、古建筑263885處、石窟寺及石刻24422處、近現(xiàn)代重要史跡和代表性建筑141449處，其他類型4226處。目前全國(guó)重點(diǎn)文物保護(hù)單位4296處，歷史文化名城129處，歷史文化名鎮(zhèn)名村528處。截至2016年7月，中國(guó)已有50項(xiàng)世界文化、景觀和自然遺產(chǎn)列入《世界遺產(chǎn)名錄》，其中世界文化遺產(chǎn)30項(xiàng)、世界文化景觀遺產(chǎn)5項(xiàng)、世界文化與自然雙重遺產(chǎn)4項(xiàng)、世界自然遺產(chǎn)11項(xiàng)。這些文化遺產(chǎn)對(duì)于研究我國(guó)的史前文明、古代社會(huì)及近現(xiàn)代的政治、經(jīng)濟(jì)、軍事、文化具有重要的意義。近年來(lái)我國(guó)的文物執(zhí)法與安全監(jiān)管工作取得了一些成效，但安全形勢(shì)依然嚴(yán)峻。隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化、信息化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的加速發(fā)展，不少文物及其生存環(huán)境受到?jīng)_擊、破壞和嚴(yán)重威脅，當(dāng)前文物安全問(wèn)題形勢(shì)嚴(yán)峻，部分文物建筑三防設(shè)施落后，火災(zāi)、文物非法交易、盜竊，古遺址、古墓葬盜掘以及文物走私等違法犯罪活動(dòng)猖獗。據(jù)第三次全國(guó)文物普查統(tǒng)計(jì)，近30年來(lái)消失的4萬(wàn)多處不可移動(dòng)文物中，有一半以上毀于各類建設(shè)活動(dòng)。有的地方政府和企業(yè)刻意規(guī)避考古調(diào)查勘探而進(jìn)行工程施工，造成文物損毀消失；有的在城鎮(zhèn)和旅游景點(diǎn)建設(shè)中不重視保護(hù)文物的歷史環(huán)境和風(fēng)貌，在發(fā)展旅游產(chǎn)業(yè)時(shí)對(duì)文物過(guò)度利用，甚至為建設(shè)旅游景區(qū)而毀壞文物，一些文物、博物館單位的保護(hù)措施和安全管理不到位，存在安全隱患，甚至出現(xiàn)一些安全事故。

三、大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)文物安全工作的啟示

文化遺產(chǎn)保護(hù)這一概念里，“保護(hù)”這個(gè)詞具有多重含義：一是要對(duì)環(huán)境進(jìn)行嚴(yán)格控制，把因?yàn)榄h(huán)境因素而引發(fā)的文化遺產(chǎn)材料老化變質(zhì)現(xiàn)象扼殺在萌芽狀態(tài)；二是要采取一些人為手段，使文化遺產(chǎn)自身材質(zhì)保持穩(wěn)定狀態(tài)；三是對(duì)文化遺產(chǎn)進(jìn)行修復(fù)處理，防止文化遺產(chǎn)繼續(xù)老化變質(zhì)，使其組成材料重新恢復(fù)穩(wěn)定狀態(tài)；四是加強(qiáng)管理，利用現(xiàn)有的科技手段確保文化遺產(chǎn)自身的安全。大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展給文物的安全工作帶了一定的啟示。

（一）重視文物安全數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)

大數(shù)據(jù)技術(shù)的核心問(wèn)題是預(yù)測(cè)，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)構(gòu)建文物安全數(shù)據(jù)庫(kù)的最終目的在于統(tǒng)籌文物的安全管理與監(jiān)測(cè)，充分發(fā)揮文物自身的價(jià)值功能。由此文物安全數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)需要滿足以下幾種能力。一是強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力。文物安全保護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)應(yīng)具備超大容量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力，存儲(chǔ)容量變得更大是傳輸時(shí)延變得更小的保障，保證整個(gè)系統(tǒng)能夠智能、快捷地存儲(chǔ)各類數(shù)據(jù)，具備良好的持續(xù)性、兼容性、抗毀性和可靠性；同時(shí)也要具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)傳輸能力，能夠使大數(shù)據(jù)順暢高效地傳輸流動(dòng)。二是強(qiáng)大的數(shù)據(jù)獲取能力?？陀^存在的大量數(shù)據(jù)既是有效利用數(shù)據(jù)的前提，也是進(jìn)行文物安全工作的依據(jù)。大數(shù)據(jù)時(shí)代，必須具備比以往更強(qiáng)的數(shù)據(jù)獲取能力，從而積累起足夠的數(shù)據(jù)。首先加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)獲取建設(shè)。包括建設(shè)固定監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)和發(fā)展各種移動(dòng)設(shè)備，獲取文物安全的空間內(nèi)地形、固定設(shè)施等各種要素的數(shù)據(jù)；其次加強(qiáng)保護(hù)單位數(shù)據(jù)獲取建設(shè)，通過(guò)人為管理對(duì)有關(guān)安全的人和物進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析完成各種數(shù)據(jù)的采集；再次加強(qiáng)文物安全的數(shù)據(jù)獲取建設(shè)，通過(guò)收集研究文物周邊環(huán)境、地質(zhì)、水文、氣象、文物本體等要素采集技術(shù)數(shù)據(jù)，建設(shè)文物安全技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)。三是強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力。大數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)和獲取能力的提升只是解決大數(shù)據(jù)時(shí)代文物安全系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)問(wèn)題，而如何從海量、冗雜的大數(shù)據(jù)中剝繭抽絲，智能識(shí)別、自動(dòng)分析、循環(huán)處理有價(jià)值的數(shù)據(jù)信息，用于幫助進(jìn)行文物安全預(yù)測(cè)及有效評(píng)估才是問(wèn)題關(guān)鍵，也是數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)的核心意義。這就要求文物安全數(shù)據(jù)庫(kù)必須具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，能夠從原始數(shù)據(jù)中，處理出有價(jià)值的數(shù)據(jù)信息，做出效能評(píng)估。

（二）關(guān)注大數(shù)據(jù)新技術(shù)與文物安全融合

鑒于大數(shù)據(jù)海量數(shù)據(jù)和強(qiáng)大傳輸計(jì)算能力的特點(diǎn)，文物安全必須關(guān)注大數(shù)據(jù)的新技術(shù)發(fā)展。一是存儲(chǔ)傳輸技術(shù)的發(fā)展，包括大規(guī)模的并行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)傳輸技術(shù)和可擴(kuò)充的存儲(chǔ)傳輸技術(shù)等；二是數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的發(fā)展，包括網(wǎng)格技術(shù)和基于云計(jì)算的挖掘技術(shù)等；三是采集技術(shù)的發(fā)展，大數(shù)據(jù)的采集技術(shù)需具備識(shí)別多目標(biāo)、多特征的全天候采集能力；四是分析處理技術(shù)的發(fā)展，包括圖文轉(zhuǎn)換技術(shù)、語(yǔ)義分析處理技術(shù)、實(shí)時(shí)交互分析處理技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)、并行計(jì)算框架技術(shù)以及高擴(kuò)展數(shù)據(jù)分析處理技術(shù)。文物安全大數(shù)據(jù)系統(tǒng)是一個(gè)長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)的過(guò)程，例如館藏文物的安全數(shù)據(jù)涉及到日常的管理、館藏溫度、濕度、光源、空氣質(zhì)量、有害生物、布展的基礎(chǔ)材料以及裝飾加固材料、文物的運(yùn)輸?shù)?；不可移?dòng)文物的安全數(shù)據(jù)涉及到日常管理、地質(zhì)條件、水文氣象、自然災(zāi)害、防火防盜、防雷、周邊環(huán)境開(kāi)發(fā)變化等。因此針對(duì)文物安全的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)不斷擴(kuò)充，關(guān)注新的大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展，能夠利用新的數(shù)據(jù)分析與運(yùn)算技術(shù)，盡早地進(jìn)行文物安全情況預(yù)測(cè)評(píng)估，避免文物本體因外界因素而造成的損害，盡可能地減少類似的破壞情況，提升文物安全管理的效率。

（三）推進(jìn)大數(shù)據(jù)技術(shù)在文物安全領(lǐng)域的運(yùn)用與成果轉(zhuǎn)化

大數(shù)據(jù)作為社會(huì)發(fā)展的產(chǎn)物，只有得到了實(shí)際應(yīng)用，才能發(fā)揮其價(jià)值。為在文物安全管理領(lǐng)域中發(fā)揮大數(shù)據(jù)的作用，就需要大力推進(jìn)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用。一要加強(qiáng)文物安全基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)。通過(guò)建立完整的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，持續(xù)不斷地采集涉及到關(guān)系文物本體安全趨勢(shì)的相關(guān)數(shù)據(jù)，例如為安全監(jiān)控、防雷監(jiān)控、消防監(jiān)控以及周邊溫濕度、水文氣象、地質(zhì)變化、病蟲(chóng)害、空氣質(zhì)量等分別建立各要素?cái)?shù)據(jù)庫(kù)。經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)的分析與運(yùn)算，進(jìn)而對(duì)影響文物安全的數(shù)據(jù)以及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，為文物安全保護(hù)與管理提供決策數(shù)據(jù)支撐。二要充分利用已有分析處理平臺(tái)。例如云計(jì)算平臺(tái)，它是利用率高的分析處理大數(shù)據(jù)的強(qiáng)力平臺(tái)，是低成本、高效率的大數(shù)據(jù)分析處理方式。云計(jì)算平臺(tái)通過(guò)把文物安全管理過(guò)程中平時(shí)采集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)采集的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)統(tǒng)一存入云平臺(tái)，采用大規(guī)模的分布式方式來(lái)分析處理。三是實(shí)行定題和推送服務(wù)。通過(guò)分析處理涉及到影響文物安全的基礎(chǔ)要素的大數(shù)據(jù)，針對(duì)某一影響文物安全的要素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估預(yù)測(cè)分析，發(fā)出的需求指令進(jìn)行回應(yīng)，并將數(shù)據(jù)結(jié)果及時(shí)推送給數(shù)據(jù)需要者，為監(jiān)控預(yù)測(cè)單項(xiàng)要素影響文物安全進(jìn)行評(píng)估預(yù)測(cè)，為后期的保護(hù)決策提供重要依據(jù)。

四、推動(dòng)文物安全走向數(shù)據(jù)安全

未來(lái)，數(shù)據(jù)是影響社會(huì)行為的重要因素之一。數(shù)據(jù)是信息化時(shí)代的“石油”，未來(lái)社會(huì)的核心競(jìng)爭(zhēng)力很大程度上依賴將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為信息和知識(shí)的速度與能力。充足的數(shù)據(jù)量、強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析處理能力和正確高效的數(shù)據(jù)決策，將是文物安全獲得有效保護(hù)的關(guān)鍵。首先要有大數(shù)據(jù)意識(shí)，充分認(rèn)清大數(shù)據(jù)在文物安全領(lǐng)域中的重大價(jià)值，制定文物安全大數(shù)據(jù)發(fā)展戰(zhàn)略，展開(kāi)大數(shù)據(jù)在文物安全應(yīng)用的深入研究。其次建立運(yùn)行機(jī)制，規(guī)范建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，做好頂層設(shè)計(jì)?？捎晌奈锊块T和科研單位共同設(shè)計(jì)建設(shè)方案，確定技術(shù)，明確標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)管數(shù)據(jù)，管控全局，分級(jí)別設(shè)立數(shù)據(jù)管理中心，負(fù)責(zé)本級(jí)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)傳輸以及數(shù)據(jù)分析處理。加強(qiáng)管理，按章辦事，把數(shù)據(jù)維護(hù)和管理作為一項(xiàng)重要工作，加大人力物力的投入，改善工作環(huán)境，發(fā)展創(chuàng)新技術(shù)，規(guī)范統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲(chǔ)、分析、處理、抗毀、備份等程序。再次培養(yǎng)大數(shù)據(jù)方面的相關(guān)人才，通過(guò)拓展培養(yǎng)渠道，優(yōu)化人才發(fā)展環(huán)境來(lái)實(shí)現(xiàn)。未來(lái)的文物安全不僅需要注意解決傳統(tǒng)工作中出現(xiàn)的短板問(wèn)題，也需要重視面向未來(lái)的信息技術(shù)和領(lǐng)域創(chuàng)新行動(dòng)，著力凝聚各方共識(shí)、形成合力，確保在大數(shù)據(jù)層面有所建樹(shù)。文物安全工作中，大數(shù)據(jù)的發(fā)展尚在起步階段，需要不斷開(kāi)拓，使得文物安全邁向數(shù)據(jù)安全。

[1]楊清杰,魏興卓,韓剛.大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下指揮信息系統(tǒng)建設(shè)研究[J].軍事通信學(xué)術(shù),2013(1):86-88．

[2]姚春鴿.大數(shù)據(jù)時(shí)代的大變革[N].人民郵電報(bào),2012.05.29.

桑振群，中國(guó)人民解放軍陸軍工程大學(xué)通信士官學(xué)校、中國(guó)人民解放軍陸軍勤務(wù)學(xué)院馬振翔，中共中國(guó)人民解放軍陸軍工程大學(xué)通信士官學(xué)校潘 娟，中共重慶市委黨校

責(zé)任編輯：胡 越