不可移動文物風險管理體系構(gòu)建探討

李曉武，楊恒山，向 南

（1. 上海建為歷?？萍脊煞萦邢薰?，上海 201315；2. 湖南理工學院土木建筑工程學院，湖南 岳陽 414006）

1 不可移動文物風險管理體系建立背景

1.1 風險管理理論發(fā)展

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人類活動范圍不斷擴大，風險滲入到人類社會生活的方方面面，風險管理理論也已經(jīng)深入各行各業(yè)。風險一般指客觀存在的在特定時間、條件下，由于某事件導致最終損失的不確定性。風險的特征有客觀性、不確定性、突發(fā)性及可測性。風險的構(gòu)成要素包括風險因素、風險事故及損失。

在應用風險管理理論時，更應重點強調(diào)風險的可測性。風險識別、風險評估、風險防控等方面體系建立的最終目的是為了識別、評估風險，并通過采取相應措施以減緩、延緩或降低風險發(fā)生的概率，或使損失最小化。風險管理的基本目標是以最小成本獲得最大的安全保障。

在風險管理理論層面，國內(nèi)外有很多成熟的風險管理模式，包括國際標準、澳大利亞/新西蘭風險管理標準、美國COSO委員會《企業(yè)風險管理整合框架》以及英國風險管理協(xié)會的一些風險管理準則。

1.2 文化遺產(chǎn)領(lǐng)域風險管理理論發(fā)展

文化遺產(chǎn)領(lǐng)域風險管理起源于20世紀50年代。20世紀90年代國際文物保存與修復研究中心（ICCROM）和國際藍盾委員會制定了文化遺產(chǎn)風險防范指南，對文化遺產(chǎn)的風險管理提供了前期的理論指導和支持。2006年，世界遺產(chǎn)委員會第三十屆會議提出加強對世界文化遺產(chǎn)減災的支持、建立防災體系；2012年，UNESCO編著了針對世界文化遺產(chǎn)地佩特拉而進行的風險管理研究報告等。在國際、國內(nèi)行業(yè)專家的不斷推動下，文化遺產(chǎn)實現(xiàn)了相對完善的風險管理及防控理論體系的建立（圖1）。

1.3 國際上文化遺產(chǎn)領(lǐng)域風險管理理論應用

世界上有許多文化遺產(chǎn)保護強國，它們都十分重視文物安全，較早就開始采用信息技術(shù)結(jié)合風險管理理論進行文物風險監(jiān)控和風險評估。

1.3.1 意大利

起步較早且頗具影響力的是意大利文化遺產(chǎn)風險評估項目（risk map of cultural heritage）。從20世紀60年代開始發(fā)展的意大利國家遺產(chǎn)風險圖是一種區(qū)域信息系統(tǒng)，為文物保護負責人提供了一個文物科技保護及管理的支持平臺，通過對文物保護狀態(tài)進行監(jiān)測與分析，確定優(yōu)先處理的問題。如今“風險圖”已成為記錄意大利歷史紀念性遺址和建筑易損狀況，以及考古區(qū)域風險因素最大規(guī)模的海量數(shù)據(jù)庫[1]。

1.3.2 瑞典

Culture Bee是瑞典能源管理局建立的一個專門為文物遺址及珍貴歷史建筑的保護而開發(fā)的監(jiān)測預警系統(tǒng)，由采用ZigBee標準通信協(xié)議的傳感器節(jié)點與web數(shù)據(jù)服務器構(gòu)成，具有雙向與實時性，用于文物監(jiān)測與環(huán)境實時控制。該系統(tǒng)已在由瑞典能源管理局發(fā)起的文物保護項目中得以應用，此項目主要用于保護歷史建筑物的文化價值，實現(xiàn)的功能主要有文物周邊環(huán)境狀況的周期性感知、實時顯示、風險評估，并最終實現(xiàn)環(huán)境的自動控制。該系統(tǒng)成功應用于瑞典的Skoloster城堡以及Linkping大教堂的環(huán)境監(jiān)測與保護項目[2]。

1.3.3 韓國

Ubiquitous（U）-Bulguksa系統(tǒng)是由韓國文物保護單位發(fā)起的旨在保護Bulguksa神廟的、以傳感器網(wǎng)絡為數(shù)據(jù)前端的環(huán)境監(jiān)測與預警系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要用于防止人類破壞或自然災害等風險因素對文物造成不可逆轉(zhuǎn)的毀壞[3]。

1.3.4 意大利

圣吉米尼亞諾監(jiān)測系統(tǒng)實時監(jiān)測遺產(chǎn)建筑的健康狀態(tài)，并進行風險評估。該系統(tǒng)已部署在圣吉米納諾的塔樓上，由不同的傳感器構(gòu)成，能夠測量5種關(guān)鍵參數(shù)：溫度、濕度、可見光、砌體裂縫、降雨。該系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)分析挖掘，將采集來的信息進行分析評估，最終預測監(jiān)測對象未來的結(jié)構(gòu)性安全問題，進行風險評估[4]。

1.4 國內(nèi)文化遺產(chǎn)領(lǐng)域風險管理理論應用

國家文物局高度重視文物的科技保護水平的推進，積極推進預防性保護理念的推廣，要求“推進文物的搶救性保護與預防性保護文物的有機結(jié)合，加強文物的日常保養(yǎng)、監(jiān)測文物的保護狀況，改善文物的保存環(huán)境”。2009年起進行了系列部署，在戰(zhàn)略規(guī)劃方面組織開展了基于泛在網(wǎng)絡理念的文化遺產(chǎn)保護建設研究，在需求分析方面，先后啟動了基于風險管理的世界文化遺產(chǎn)監(jiān)測研究和文物建筑健康評測研究。同時，還在秦始皇兵馬俑博物館、敦煌研究院開展相關(guān)試點工作。上海建為歷保科技股份有限公司利用“文物云”平臺在包括故宮博物院、大理崇圣寺三塔、石鐘山石窟、上海理龍華塔、都江堰奎光塔等全國重點文物保護單位進行風險監(jiān)測和風險評估。

總體來看，文物風險分析評估理論在我國文化遺產(chǎn)保護領(lǐng)域的研究及應用大都停留在環(huán)境層面，針對文物本體的研究分析較少，且基本上停留在概念階段，未能綜合社會、經(jīng)濟、歷史、環(huán)境等諸多因素形成一個全面、完整的文物風險管理體系。

2 不可移動文物風險管理體系建立必要性

“不可移動文物”是指古文化遺址、古墓葬、古建筑、石窟寺、石刻、壁畫、近現(xiàn)代重要史跡和代表性建筑等。根據(jù)第三次全國不可移動文物普查結(jié)果顯示，全國共登記不可移動文物76萬余處，其中17.7%保存狀況較差，保存狀況差的占8.43%，20年間約有4.4萬處不可移動文物已然消失?？傮w來說，不可移動文物在保護過程中面臨著各種各樣的風險，其安全形勢不容樂觀。因此，針對不可移動文物保護引入風險管理理論、建立風險管理體系有其現(xiàn)實背景和必要性。

2.1 準確評估文物保存狀況的需要

中國是文物大國，5 000多年綿延不斷的中華文明史留下了數(shù)量眾多、異彩紛呈的物質(zhì)和非物質(zhì)文化遺產(chǎn)。這些文化遺產(chǎn)存在種類多、建成時間長、保存狀況差異大、區(qū)域差異大等特點。

2016年3月4日，國務院下發(fā)《關(guān)于進一步加強文物工作的指導意見》（國發(fā)〔2016〕17號，以下簡稱《指導意見》）明確提出，要全面掌握文物保存狀況和保護需求。為了準確地評估文物的保存狀況，必須建立科學、合理的評估體系。

2.2 評估地方文物保護工作的需要

《指導意見》要求，“建立健全文物保護責任評估機制，每年對本行政區(qū)域的文物保存狀況進行一次檢查評估，發(fā)現(xiàn)問題及時整改”。習近平總書記在2016年4月12日召開的全國文物工作會議上強調(diào)，各級黨委和政府要增強對歷史文物的主體責任和敬畏之心，各級文物部門要不辱使命，守土盡責。為了增強評價各級政府文物保護工作的有效性，提升各地方文物保護的狀況評估，需要建立起相應的評估體系。

2.3 從搶救性保護到搶救性保護與預防性保護并重轉(zhuǎn)變的需要

預防性保護是通過長期監(jiān)測、科學記錄，以科學監(jiān)測數(shù)據(jù)積累為基礎(chǔ)，研究文物的變化規(guī)律，預先發(fā)現(xiàn)風險，達到制定和實施科學保護控制措施的目標。而搶救性保護則體現(xiàn)為文物保護風險出現(xiàn)后的補救。國家文物局《國家文物保護科學和技術(shù)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》中明確指出：“推進文物的搶救性保護與預防性保護文物的有機結(jié)合，加強文物的日常保養(yǎng)、監(jiān)測文物的保護狀況，改善文物的保存環(huán)境”。

預防性保護強調(diào)文物保護風險的準確識別、科學評估、及時響應、有效控制。預防性保護的實現(xiàn)將會提高文物保護的有效性，降低文物損毀事故，其前提為必須建立起相應的全面風險管控機制。

2.4 提升文物保護現(xiàn)代化水平的需要

(1)傳統(tǒng)的文物保護缺乏收集文物相關(guān)實時信息的完備手段，致使文物保護相關(guān)信息的獲取不全面、文物與環(huán)境影響因素的關(guān)系不明確、應對文物狀態(tài)的異常變化不及時。

(2)傳統(tǒng)的保護技術(shù)或保護系統(tǒng)在文物監(jiān)管、保護研究、開放管理等方面的聯(lián)系不緊密、數(shù)據(jù)缺乏共享，各部分工作相對獨立、缺乏高效協(xié)調(diào)，從而造成文物保護效率低下問題的出現(xiàn)。

文物保護亟須實現(xiàn)現(xiàn)代化。要實現(xiàn)文物保護現(xiàn)代化，便要加強文物保護科技支撐，盡快建立起文物保護風險評估指標體系，初步建立基于風險管理理論的文物監(jiān)測體系、風險評估體系、輔助決策體系。相關(guān)體系的建立定會在更高層次上為全國文物保護工作提供具有可操作性的業(yè)務指導和科技支撐。

2.5 健全和完善文物保護工作機制體制、法律法規(guī)的需要

近年來，尤其是黨的十八大以來，黨和政府已經(jīng)充分認識到文物保護工作的重要性，也制定了一系列的相關(guān)辦法。但是也應該看到，目前文物保護工作的機制體制尚不完善，法律法規(guī)尚不健全，文物保護工作的標準和規(guī)程仍然缺失，國家和地方政府不能全面準確地對文物保護狀況進行掌握。

文物風險評估和管控體系的建立，必須有全國統(tǒng)一的文物工作風險管理規(guī)范、數(shù)據(jù)采集標準、監(jiān)測實施標準、風險評估機制、法律保障體系等子系統(tǒng)支撐。因此，文物風險評估和管控體系的建立，定會推進相關(guān)規(guī)范和標準的建立，推動文物保護工作風險管理機制的建立，促進相關(guān)法律法規(guī)的完善。

2.6 傳承中華文明，弘揚中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的需要

我國歷史悠久，優(yōu)秀傳統(tǒng)文化中凝聚著中華民族自強不息的精神追求和歷久彌新的精神財富，而文化遺產(chǎn)是優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的重要載體。加強文化遺產(chǎn)保護工作，對繼承和弘揚中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，樹立民族自信心和自豪感，促進中華民族的偉大復興有著不可替代的作用。建立文物保護行業(yè)的風控體系，強化文物保護工作的風險識別、風險防范、風險控制能力，是加強文物保護工作的必由之路。

3 不可移動文物風險管理體系構(gòu)想

不可移動文物風險管理體系主要包括3個環(huán)節(jié)：①風險識別；②風險評估；③風險防控。這3個環(huán)節(jié)密切相關(guān)：風險識別的目的是為了做評估，評估的最終目的是為了防控。

在整個環(huán)節(jié)里面，風險評估應根據(jù)風險識別的相應指標體系及采集值來進行。同時，風險評估結(jié)果又可以反向提升風險識別的能力。風險防控根據(jù)風險評估結(jié)果進行，風險防控結(jié)果可通過評估模型進行評估。風險防控根據(jù)識別的風險進行針對性防范，在應用風險防控措施后可以重新進行風險識別。因此這3個環(huán)節(jié)應該是緊密相連，是“你中有我”的關(guān)系。

3.1 不可移動文物風險識別體系

不可移動文物面臨風險多樣，既有存在于當前的也有潛藏于未來的，既有內(nèi)部的也有外部的，既有靜態(tài)的也有動態(tài)的。風險識別的任務就是要從錯綜復雜的環(huán)境中找出文物安全所面臨的主要風險，全面識別影響文物安全的風險因子。

總的來看，文物面臨的風險可以分為：本體風險、災害風險、人為風險、環(huán)境風險、項目或技術(shù)風險、生物風險（圖2）。這些風險有些是來自外部的，有些跟文物本體直接相關(guān)。

(1)本體風險，指文物本體的相關(guān)病害帶來的風險。比如說文物建筑的傾斜、沉降、開裂、位移、變形、風化等，這種本體風險將導致文物的傾覆、倒塌、損毀，或者文物的劣化。本體風險是最直接、最主要的風險，其他風險產(chǎn)生的危害也可能是通過本體風險來體現(xiàn)。

(2)災害風險，包括地質(zhì)災害、氣象災害、水文災害以及火災等。地質(zhì)災害對文物的破壞可能是毀滅性的，這種風險的識別需根據(jù)所處地段及地質(zhì)環(huán)境進行重點評估。地震常伴隨有次生災害（圖3），如泥石流、山體滑坡，這種破壞也是致命的，如九寨溝泥石流災害。當然，并非只有地震能引發(fā)泥石流，有時候暴雨、山洪都會引發(fā)泥石流風險。因此，其他如氣象災害、水文災害以及火災等造成的破壞十分巨大，應給予關(guān)注。

(3)人為風險，包括非法建設、非法拆除、城市建設以及其他人類活動對文物造成的破壞。人為風險強調(diào)的是人類活動（如生產(chǎn)、生活、旅游等）可能對文物安全產(chǎn)生的影響。值得注意的是，城市開發(fā)過程中的重大工程，如地鐵、高架、隧道、橋梁、高樓等建設，在其開發(fā)過程中及開發(fā)完成后都可能會對周邊文物產(chǎn)生大的擾動，影響文物安全。

(4)環(huán)境風險，指文物所處的大環(huán)境和小環(huán)境可能對文物安全產(chǎn)生的風險。主要反映在外界的風力、雨、溫度、濕度、有害氣體、光照、水力、重力及凍融等對文物的劣化（如風化、起鼓、開裂、生物霉菌等）產(chǎn)生的影響。

(5)項目風險，又可稱為技術(shù)風險，主要體現(xiàn)在技術(shù)方面，如文物保護過程中的技術(shù)使用不當、過度維修、保護措施不當?shù)仍颍斐傻奈奈飺p毀、破壞及風貌改變等狀況，這些對文物本身來說也是一個重大風險源。

(6)生物風險，主要是指植物、微生物、動物等可能對文物安全產(chǎn)生的影響。如植物根系對文物造成直接破壞；細菌、真菌對巖畫、壁畫影響巨大；動物包括皮蠹、擬裸蛛甲、衣蛾、書虱、塵虱、白蟻、土蜂等害蟲及蛇類、鼠類，它們是造成文物建筑結(jié)構(gòu)損毀及構(gòu)件破壞的重要原因。

識別出風險后，還需針對相應風險指標確立對應的數(shù)據(jù)采集方法和數(shù)據(jù)接口。數(shù)據(jù)采集的方法要根據(jù)指標的特點進行逐項分類，指定數(shù)據(jù)采集的來源、周期、數(shù)據(jù)格式、手段等內(nèi)容。不可移動文物風險評估指標可能是社會指標、經(jīng)濟指標、人文指標、環(huán)境指標、氣候指標、地質(zhì)指標及本體結(jié)構(gòu)指標，這就決定了指標的采集方法將是一個復雜的系統(tǒng)工程。

由于不可移動文物風險評估指標的多樣性，其所涉及的數(shù)據(jù)來源也十分豐富，可能包括國務院、氣象局、地震局、統(tǒng)計局、文物局、檔案局、地方政府、文物管理單位等。一些指標還需要通過專業(yè)的儀器、設備進行專項檢測或監(jiān)測。需要對這些數(shù)據(jù)來源進行認真梳理，建立起數(shù)據(jù)采集的綜合性標準體系。

在不可移動文物風險指標體系中，文物本體的健康狀況（如文物建筑的傾斜、沉降、材料老化、外部損傷狀況）指標是核心指標，這些指標處在動態(tài)變化中。采集這些指標的需要采取高頻、動態(tài)的采集方式。風險指標采集是智慧文物神經(jīng)元體系構(gòu)建的過程，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展為這一體系的構(gòu)建提供了支撐，可以通過各類智能感知設備實現(xiàn)各類數(shù)據(jù)的遠程、實時、精準、動態(tài)采集。

不可移動文物風險指標采集體系的構(gòu)建也是文物安全監(jiān)測體系建立的過程。文化遺產(chǎn)地監(jiān)測的基本內(nèi)涵，是利用多種科技手段對文化遺產(chǎn)的價值載體及其風險因素進行周期性、系統(tǒng)性和科學性的觀測、記錄和分析，掌握文化遺產(chǎn)價值載體的動態(tài)變化情況及其所面臨風險，并為制定相應的風險防控措施提供決策依據(jù)。文化遺產(chǎn)的風險管理是一個不斷優(yōu)化的動態(tài)過程，風險的識別工作應貫穿始終，為風險管理提供及時、準確和完備的數(shù)據(jù)支持[5]。

3.2 不可移動文物風險評估體系

風險矩陣圖，又稱風險矩陣法（risk matrix），是一種能夠把危險發(fā)生的可能性和傷害的嚴重程度進行綜合評估，預測風險大小的定性風險評估分析方法。它是一種風險可視化工具，主要用于風險評估領(lǐng)域。針對不可移動文物的風險評估體系構(gòu)建過程，可引入風險矩陣圖對每一個風險進行分析，確定其風險等級。

對照風險管理評估矩陣圖（圖4）可以看出，針對每一個風險指標，可以通過風險影響程度和可能性等級分析得出每一個風險指標具體所處的風險等級，繼而為下一步的詳細評估包括評估模型及風險權(quán)重的建立提供依據(jù)。

要建立風險評估體系，應做到：①根據(jù)識別風險指標，確定指標選取原則、指標層次結(jié)構(gòu)。②針對采集的數(shù)據(jù)進行科學的整合、過濾、量化分析，確定有效數(shù)據(jù)，即指標量化的過程。③根據(jù)各相關(guān)指標在整個文物安全方面的地位來進行整體的分析，確定指標權(quán)重。④根據(jù)一些相關(guān)的算法，包括應用神經(jīng)網(wǎng)絡、遺傳算法、多元回歸分析算法模型，反復訓練和尋優(yōu)，最終得到科學合理的風險評估模型。結(jié)合這些算法和風險指標、指標量化、風險等級、風險指數(shù)，就能建立一個智能化的風險評估體系。

風險評估體系的建立，為確立文物風險評級，客觀評定每一處文物如今所處的風險等級和保存狀態(tài)，能為國家、省市及文物保護單位相關(guān)管理人員及決策者提供基本決策依據(jù)。此外，風險評估還能為風險控制及防范體系的建立提供相關(guān)理論支持。

不可移動文物識別體系的風險識別及數(shù)據(jù)采集結(jié)果是不可移動文物風險評估體系的重要輸入，它為評估模型的建立提供了充足的樣本數(shù)據(jù)，使算法的訓練和優(yōu)化得以進行，是不可移動文物風險評估體系建立的前提和基礎(chǔ)。

針對不可移動文物的風險評估方法可以參考在金融行業(yè)得到廣泛運用的標準普爾評級方法和相關(guān)思路。標準普爾評級由美國標準普爾公司于1923年開始編制發(fā)表，其后不斷豐富完善，成為投資金融界的公認標準。針對長期債券信用評級，標準普爾江長期債券信用等級共設10個等級，分別為AAA、AA、A、BBB、BB、B、CCC、CC、C和D，其中長期信用等級的AA至CCC級可用“+”和“-”號進行微調(diào)。

2014年發(fā)布實施的中華人民共和國文物保護行業(yè)標準《近現(xiàn)代歷史建筑結(jié)構(gòu)安全性評估導則》以及2015年發(fā)布實施的北京市地方標準《古建筑結(jié)構(gòu)安全性鑒定技術(shù)規(guī)范》，也為建筑類不可移動文物的風險評估方法提供了借鑒。

結(jié)合標準普爾評級方法及其他評估標準，可以初步設定文物的風險等級，用于評估文物的安全級別或文物的保存狀況（表1）。

表1 不可移動文物標準普爾評級法對照表

3.3 不可移動文物風險防控體系

風險防控，就是對文物面臨的風險進行預防和控制。其前提是根據(jù)風險評估的方案制訂合適的對策和手段，消滅或減少事故發(fā)生的可能性、降低風險發(fā)生時對不可移動文物造成的損失。風險防控必須與風險評估進行結(jié)合，防控要根據(jù)各單項風險評估的結(jié)果針對性地采取不同的措施。風險評估是手段，風險防控才是目的。

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，尤其是防災減災、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)的發(fā)展，使得風險防控手段更加多樣，效果更加明顯。針對災害風險里面的山體滑坡風險，可以建立一些高效預控體系，運用物聯(lián)網(wǎng)、智能化技術(shù)，提前感知邊坡或是山體的不穩(wěn)定性，提前預警；獲得預警后，可以及時或是提前采取一些干預措施來規(guī)避風險對文物造成破壞，如對邊坡的加固措施、文物的加固措施或?qū)ξ奈镏苓呥M行有效的隔離、阻斷措施，這些都是有效消除或減緩風險發(fā)生的應對手段。包括滑坡、沉降、泥石流在內(nèi)的地質(zhì)災害，城市建設對文物的擾動，環(huán)境影響，人為因素，防火、防雷，文物本體病害，文物生物病害等，都可以用一些現(xiàn)代化的手段提前感知風險，并采取一系列有效措施進行提前防控。

不可移動文物風險防控體系的建立，需要有配套風險預警機制。風險預警機制是風險防控體系建立的前提。當受監(jiān)測不可移動文物出現(xiàn)異常時，通過風險評估，預警機制應發(fā)揮作用，進入自動預警狀態(tài)，通過郵件、短信、微信等形式第一時間將預警信息發(fā)送至相關(guān)責任人，使其及時了解到受監(jiān)測對象的現(xiàn)狀及存在的風險威脅，啟動應急預案，采取有效措施，避免造成無可挽回的損失。

在整個不可移動文物風險防控體系的建設過程中，除了建立預警機制，最重要的是要集合多方面的力量，建立不可移動文物風險應對、風險處置專家智庫。專家智庫要根據(jù)不可移動文物對應類型、所在地區(qū)、材料、工藝、地質(zhì)條件、氣象條件，針對不同風險類別，結(jié)合相關(guān)標準、規(guī)劃、專家智慧，利用現(xiàn)代信息技術(shù)、人工智能技術(shù)，建立起全面應急預案庫。在風險發(fā)生時可以自動觸發(fā)預案庫，或通過自動調(diào)控，或通過人工干預、技術(shù)干預，達到風險防控的目的。

4 不可移動文物風險管理體系與“文物云”平臺

4.1 關(guān)于“文物云”平臺

文化遺產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)智能監(jiān)測云平臺（以下簡稱“文物云”平臺）是上海建為歷?？萍脊煞萦邢薰咀灾餮邪l(fā)的，針對不可移動文物預防性保護及風險評估的大數(shù)據(jù)智能化平臺（圖5、圖6）。

“文物云”平臺是一個依托“物聯(lián)網(wǎng)+文物”構(gòu)建而成的創(chuàng)新平臺，他充分運用了互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù)，實現(xiàn)了文物的物物互聯(lián)，解決了文物管理、研究、安全、展示、利用、活化、共享等方面的需求，充分體現(xiàn)并認真貫徹了黨中央、國務院關(guān)于文化遺產(chǎn)保護、技術(shù)創(chuàng)新、預防性保護、文化創(chuàng)意、“讓文物活起來”“互聯(lián)網(wǎng)+中華文明”等方面的指示精神?！拔奈镌啤逼脚_核心功能包括文物監(jiān)測預警、文物風險評估、文物檔案管理、文物巡檢管理、文物執(zhí)法管理、文物公眾服務等模塊?！拔奈镌啤逼脚_已經(jīng)在全國范圍內(nèi)數(shù)處不可移動文物的預防性保護、風險管理、安全評估等方面得到了廣泛的應用（圖7）。

“文物云”平臺實現(xiàn)了不可移動文物風險管理體系在風險識別、風險評估、風險防控等方面的要求，依托專家團隊，初步建立起不可移動文物的風險指標體系和風險評估模型，建立起文物風險評估神經(jīng)元大腦，為不可移動文物的預防性保護、保存狀態(tài)評估、風險等級評定、風險預警、風險處置等提供了平臺支撐（圖8）。

4.2 “文物云”平臺實際應用：以石鐘山石窟為例

4.2.1 石鐘山石窟背景

石鐘山石窟又稱劍川石窟，是全國重點文物保護單位，位于劍川縣城西南25 km石寶山南部文峰，因有一紫紅丹巖（丹霞地貌）形狀如倒扣石鐘而得名。石鐘山石窟是南詔、大理國政治與宗教高度共融發(fā)展的產(chǎn)物，被中外史學界譽為“南方的敦煌”，具有極高的藝術(shù)和歷史研究價值。

石鐘山石窟內(nèi)雕刻形象逼真、內(nèi)容豐富，世俗題材與佛教題材交融，具有鮮明的民族個性，既是南詔宮廷生活的真實寫照，也是我國佛教藝術(shù)的瑰寶。造像雕刻藝術(shù)手法上具有唐末宋初時的成熟，因此石鐘山石窟在中國雕刻藝術(shù)史上占有獨特的地位（圖9）。

石鐘山石窟地處我國“西南絲綢之路”和“茶馬古道”的交通要沖，它見證了唐宋時期南詔文化與漢文化、藏文化、東南亞文化以及西亞文化在此的碰撞、交融、沉淀，是多源文化的承載者，同時也為研究南詔、大理國歷史以及我國唐宋時期西南地區(qū)的社會歷史和中外文化交流提供了重要的實物資料。

石鐘山上有3區(qū)石窟群：石鐘寺區(qū)八窟、獅子關(guān)區(qū)三窟、沙登箐區(qū)六窟。30區(qū)域共造像139尊。這些石像均雕刻在紅砂石上。石窟的開造年代上迄南詔（唐），下至大理國（宋），至今已有1 000多年的歷史，是云南最早的石窟，是南詔、大理國時期的藝術(shù)瑰寶。這些造像以南詔國的發(fā)展歷史為主要內(nèi)容，構(gòu)造了一幅生動的南詔歷史畫卷。在南詔200多年的歷史中，功績特別顯著的3位王者在石窟中均有雕像。石鐘山石窟的139尊像中，除南詔歷史人物雕像外，還有釋迦牟尼、八大明王等佛教造像和反映人們?nèi)粘Ｉ畹拈苑?、老翁、琴師、童子以及女性生殖器雕像，這些雕像栩栩如生，充滿了民間生活氣息。

4.2.2 石鐘山石窟風險識別

4.2.2.1 本體風險

石鐘山石窟開鑿于劍川縣石寶山上，石寶山地質(zhì)屬第三紀層，石質(zhì)為紅色砂巖、礫巖，風化球狀的砂巖形象獨特，被譽為“石寶”。砂巖主要由砂粒膠結(jié)而成，其中砂粒含量要大于50%。礫巖中碎屑組分主要是巖屑，只有少量礦物碎屑，填隙物為砂、粉砂、黏土物質(zhì)和化學沉淀物質(zhì)。砂巖顆粒細膩，質(zhì)地較軟，易風化。石鐘山石窟巖體多處存在風化現(xiàn)象（圖10）。

石鐘山石窟其他的本體風險還包括石窟結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，需要關(guān)注洞窟的變形、裂縫的變化、巖體應力變化情況。從風險數(shù)據(jù)采集上來看，“文物云”平臺通過風化圖像智能分析傳感器、巖石含水率傳感器、巖體表面溫度傳感器、巖體表面濕度傳感器進行相關(guān)數(shù)據(jù)的實時采集。之后還可進行細化、深化本體風險相關(guān)數(shù)據(jù)的采集，主要包括：在石窟中裂縫情況較為嚴重的洞窟設置裂縫計、位移計、傾角儀等設備，分多個斷面觀測洞窟的變形和巖體的位移；在洞窟內(nèi)部采用聲波及其他手段，定期綜合測試石窟巖體風化情況及強度變化；在石窟重要部位埋貼應變片或應變計，觀測巖體應力變化情況等。

4.2.2.2 災害風險

石鐘山石窟所在的劍川縣位于云南省西北部，大理州北部。大理州屬于地震多發(fā)地區(qū)。大理地區(qū)的洱海自身為一地震斷裂帶，地震不斷（表2）。據(jù)最新測量結(jié)果表明，大理地區(qū)的蒼山逐漸在升高，洱海東岸相對下降，現(xiàn)代構(gòu)造運動仍在進行中，地震威脅仍然存在。石鐘山石窟離蒼山、洱海直線距離在100 km左右，極易受到這一區(qū)間地震的影響。

表2 公元886—1990年大理4級以上地震統(tǒng)計表

新中國成立以來，劍川縣境內(nèi)多次發(fā)生地震。1951年12月21日，劍川縣發(fā)生6.3級地震；1982年7月3日，劍川縣發(fā)生5.4級地震；2017年2月20日，劍川縣發(fā)生3.0級地震。

地震容易引起山體滑坡和泥石流，影響石窟安全。地震還可能直接引起石窟巖體應力的劇烈變化，致使石窟巖體開裂、坍塌。

在相關(guān)風險數(shù)據(jù)采集的問題上，“文物云”平臺一方面通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布的公開數(shù)據(jù)采集周邊影響相關(guān)范圍內(nèi)國家發(fā)布的地震數(shù)據(jù)；另一方面通過智能化振動傳感器、位移傳感器采集石窟巖體動態(tài)特性數(shù)據(jù)。通過數(shù)據(jù)對比分析，研究地震對石鐘山石窟安全的影響。

4.2.2.3 人為風險

石鐘山石窟前有石鐘寺，曾有信徒在此燒香膜拜。信徒在佛像前大量焚香點蠟，煙霧中未燃燒充分的炭粒與揮發(fā)性有機物質(zhì)相混合，附著在巖體表面形成煙熏層。形成的煙炱污染塑像表面，甚至使塑像表面完全變黑，無法辨識（圖11）。

人為風險還包括游客破壞、不法分子盜鑿造像等，可以通過視頻監(jiān)控、圍界預警等技術(shù)來進行信息采集和防控。

4.2.2.4 環(huán)境風險

石鐘山所處的劍川縣位于滇西北橫斷山脈中段，“三江并流”世界自然遺產(chǎn)保護區(qū)南端。東鄰鶴慶，南接洱源，西界云龍、蘭坪，北靠玉龍，是大理州的北大門。地跨東經(jīng)99°28'～100°03'，北緯26°12'～26°41'?？h域面積2 250 km2?？h城所在地金華鎮(zhèn)海拔2 200 m，縣境內(nèi)最低海拔1 973 m，最高海拔4 295.3 m，年平均氣溫12.5℃，年均降雨量795.3 mm，霜期138 d，氣溫年較差小，日較差大，長冬無嚴寒，短夏無酷暑，屬雨熱同季、干涼同時的低緯度高海拔獨特氣候。

風化是指由于溫濕度變化、大氣、水溶液和生物的作用，使石刻巖體構(gòu)造甚至于化學成分逐漸發(fā)生變化，巖石由堅硬變得疏松，出現(xiàn)部分巖體脫落狀況，組成巖石的礦物甚至會產(chǎn)生分解，在當時環(huán)境下產(chǎn)生新礦物的物理狀態(tài)和化學組分變化過程。在這個過程中，不同因素在不同時間起著不同作用。中國北方的石窟巖體風化以凍融、溫差、干濕交替作用等引起的物理風化為主；而位于雨量充沛、濕熱條件下的中國南方地區(qū)石窟，則以含有鹽類的地下水深入石刻巖體孔隙和裂隙中，從而使巖石中的礦物產(chǎn)生化學風化蝕變?yōu)橹鳌?/p>

針對石鐘山石窟的環(huán)境風險，“文物云”平臺前期主要采集了相關(guān)區(qū)域的溫濕度、光照、降雨量、風速風向等環(huán)境數(shù)據(jù)。下一步還可以從以下方面加強對數(shù)據(jù)的采集：①增加對大氣環(huán)境中污染物，如硫氧化物、氮氧化物、一氧化碳、臭氧、鹵代烴、碳氫化合物、降塵、總懸浮微粒等環(huán)境數(shù)據(jù)的采集，分析其變化和對石窟保存所產(chǎn)生的影響；②建立可行的地表與地下水位觀測系統(tǒng)，研究地表與地下水的關(guān)聯(lián)關(guān)系及應采取的對策措施，逐步建立科學的洞窟區(qū)地表與地下給排水系統(tǒng)，既要保證巖體的保水度，又可避免因地下水對巖體侵蝕而產(chǎn)生的破壞。

4.2.2.5 項目或技術(shù)風險

新中國成立以后，從1952—2004年石鐘山石窟通過國家文物局和省、州、縣文物主管部門進行了30多次的保護修繕，累計投入人民幣400多萬元，對石窟開展保護維修、地質(zhì)勘探、危巖錨桿加固等保護措施，現(xiàn)石鐘山石窟已實現(xiàn)窟窟有保護房。

針對石鐘山石窟本體的維修，在技術(shù)選型上要慎重，尤其是表面防風化材料的使用一定要慎重，需要經(jīng)過嚴格的、長時間的實驗驗證才能大面積應用，這樣才可避免由于技術(shù)不成熟或者實驗不充分對文物本體造成不可逆轉(zhuǎn)的影響。當然，應該旗幟鮮明地鼓勵新技術(shù)的研究、應用和推廣，技術(shù)沒有成熟前可以小范圍的在非重點部位進行實驗性應用。總之，對于將來可能進行的修復項目，需要從文物保護的基本原則和文物的價值保持、文物安全、穩(wěn)定性、技術(shù)成熟度等方面予以關(guān)注，避免項目或技術(shù)風險的發(fā)生。

4.2.2.6 生物風險

石鐘山石窟存在霉菌侵蝕的風險。石寶山溫濕度氣候適宜，微生物孢子著生其上，滋生蔓延。斑斑點點的霉菌菌落，不但從整體上破壞了石窟的視覺觀感，而且在其生長過程中產(chǎn)生的某些代謝物，如草酸、檸檬酸等多種有機酸與巖體發(fā)生反應，使得巖體表層剝蝕、風化加劇等，造成塑像面部或紋飾模糊不清，藝術(shù)價值嚴重受損。此外，多數(shù)霉菌為有色霉菌，即使被殺滅也會在巖體表面留下有色痕跡，對于部分表面彩繪的塑像所產(chǎn)生的損害是不可逆的（圖12）。

若有植物根系在石刻巖體裂隙中生長，對裂隙兩壁產(chǎn)生壓力，這種最終會導致巖石破裂的壓力被稱為“根劈作用”。裂隙又會形成雨水和地下水滲流的通道，導致石窟出現(xiàn)風化、粉化、結(jié)構(gòu)剝落等現(xiàn)象。另外，植物根系的腐殖酸還會導致巖石的生物風化。生物病害的發(fā)展變化通過圖片分析傳感器進行采集，并且可以與相關(guān)的環(huán)境數(shù)據(jù)進行對比分析。

4.2.3 石鐘山石窟風險評估

“文物云”平臺對于不可移動文物的風險評估是動態(tài)和實時進行的。風險評估中用到的最主要的3個要素為：風險權(quán)重（A）、風險影響程度（T）、風險發(fā)生可能性（V）。風險評估計算原理為：綜合風險值=∑R（A, T, V）。

“文物云”采用的評估方法通過對一個風險大類所采集的數(shù)據(jù)的綜合分析，判定該類風險發(fā)生的影響程度和發(fā)生的可能性，從而得到對應的大類的風險等級，再綜合每一類風險的風險權(quán)重（對不可移動文物價值的影響程度），得到對應風險大類的風險值，最終得到整個評級對象（不可移動文物）的風險評級（表3）。

表3 石鐘山石窟風險矩陣對照表

通過對石鐘山石窟采集數(shù)據(jù)進行分析對比，筆者對6大類風險進行定量綜合評估，得到的綜合評級分為3.38分。結(jié)合上述標準普爾評級模型，大致可知，石鐘山石窟的風險等級為BBB，即有一定的本體安全度，對于外部風險會有一定反應，存在一定的外部風險，需要予以關(guān)注，并采取一定的應對措施進行防控。當然這個評級結(jié)果是動態(tài)變化的，其結(jié)果隨著監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析變化而變，其結(jié)果為文物保護部門對文物保護采取不同的應對措施提供了依據(jù)。

“文物云”平臺除對石鐘山石窟的風險狀況進行綜合評估之外，還會對采集的各項數(shù)據(jù)進行單項或綜合展示及預警分析，建立起石鐘山石窟的文物安全神經(jīng)元大腦系統(tǒng)（圖13～圖16）。

4.2.4 石鐘山石窟風險防控

針對風險評估階段形成的結(jié)論和發(fā)現(xiàn)的問題，應對主要風險采取必要的防控手段。就石鐘山石窟而言，其本體風險主要體現(xiàn)在石質(zhì)文物的風化和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。而環(huán)境風險和生物風險又是影響本體風險發(fā)生、發(fā)展的主要因素，因此應從源頭重點防控。

自然界中對石質(zhì)文物最具有破壞性的就是水，水也是石鐘山石窟風化的主要因素之一，無論是石質(zhì)內(nèi)部性質(zhì)結(jié)構(gòu)的原因，還是外部原因中的環(huán)境因素、物理風化、化學風化及生物風化作用都直接或間接地與水的參與有關(guān)。因此，要從根本上治理石鐘山石窟的風化，就需要盡可能地切斷水源，在洞窟內(nèi)采取必要的排水措施，在洞窟外應建立完好的排水系統(tǒng)，降低或避免滲水對巖體的影響。

由于石窟滲水的主要水源為深入窟頂?shù)貙拥拇髿饨邓?，因此石窟防滲應主要圍繞防止大氣降水的下滲展開。防止大氣降水下滲有兩種方式：①盡可能快和盡可能多地將大氣降水排出石窟區(qū)，防止或減少大氣降水的下滲；②設置防滲層，阻斷大氣降水下滲路徑，使得下滲的水分在防滲層止步，并通過防滲層上的導流層排入排水溝，最終排出窟區(qū)。

在雨水充沛的季節(jié)，空氣濕度較大，石鐘山石窟洞窟深處、雕像表面的拐彎處和背風處易產(chǎn)生凝結(jié)水病害。凝結(jié)水是加速石窟巖石風化的重要因素之一。近年來，由于空氣污染日益加重，空氣中CO2、SO2等有害氣體含量增加，使凝結(jié)水對巖石的侵蝕能力增強，加劇石窟風化。凝結(jié)水富集的部位很容易滋生微生物病害，通過在巖壁安裝傳感器采集數(shù)據(jù)，并結(jié)合現(xiàn)場觀察，可進一步對石鐘山石窟凝結(jié)水形成的規(guī)律及治理對策進行研究。

通過當前對石鐘山石窟監(jiān)測數(shù)據(jù)的整理和分析可看出，每年夏季、秋季石鐘山石窟相對濕度較高，壁溫和外界溫差較大，壁溫較低。當露點溫度高于壁溫時，水汽就會在石窟壁上凝結(jié)形成凝結(jié)水。因此，過大的濕度及洞窟內(nèi)外的溫差變化、通風狀況等都是凝結(jié)水形成的主要原因。而要解決石鐘山石窟的凝結(jié)水病害問題，可從降低石窟內(nèi)部濕度、加速石窟內(nèi)部空氣流通以及定期除塵等方面入手。

建設保護性建筑也是石質(zhì)不可移動文物風險防控的重要手段。建設保護性建筑必須根據(jù)石鐘山石窟環(huán)境特點進行設計。為了防止保護建筑的二次破壞，需對保護性建筑內(nèi)部以及石窟內(nèi)部的空氣濕度問題進行重點考慮。保護性建筑應是兼具遮陽、避雨和緩解溫濕度驟變的窟檐類保護建筑。

5 結(jié)束語

本文結(jié)合風險管理理論和不可移動文物的保護現(xiàn)狀，提出建立不可移動文物風險管理體系的構(gòu)想，并提出初步的實現(xiàn)路徑和方法。這一體系的建立，為不可移動文物的預防性保護提供了可量化的理論支撐，必將推動科技與文物保護的有機結(jié)合，提高文物保護科技化、智能化水平。當然，由于研究深入程度不夠，加之缺乏足夠的支撐材料，本文定然存在諸多不足，希望能夠有越來越多的專家學者加入這一課題的研究行列，共同推動不可移動文物風險管理體系的建立。