古建筑保護中的數(shù)字化技術(shù)探討

趙慧玲

摘 要：隨著科技的不斷發(fā)展，信息技術(shù)在各領(lǐng)域的應(yīng)用日趨普遍和成熟。數(shù)字化技術(shù)在古建筑保護工作中發(fā)揮了越來越重要的作用，它豐富了古建筑保護方式、方法，并帶動更多人投身到這項工作中來，在一定程度上推動了古建筑保護工作的開展。我國有著五千多年的歷史文化，且有著大量的名勝古跡和歷史文物，古建筑作為中華文化的瑰寶，對其進行保護有著重要的意義。

關(guān)鍵詞：古建筑;保護;數(shù)字化

引言

中國古代建筑是源遠流長的獨立發(fā)展的體系。該體系至遲在3000多年前的殷商時期就已初步形成，其風(fēng)格優(yōu)雅，結(jié)構(gòu)靈巧。中國古代建筑的發(fā)展大致經(jīng)歷了原始社會、商周、秦漢、三國兩晉南北朝、隋唐五代、宋遼金元、明清7個時期。直至20世紀(jì)，始終保持著自己獨特的結(jié)構(gòu)和布局原則，而且傳播、影響到其他國家。通過對我國古建筑的調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，各地的古建筑在其發(fā)展歷程中承載了很多當(dāng)?shù)氐奈幕皻v史背景，通過觀察古建筑的樣式便能大致推斷出各地風(fēng)俗的差異性。隨著時間的不斷推移，越來越多的古建筑遭到破壞，古建筑數(shù)量不斷減少，人們對古建筑的記憶也隨之減弱，不利于我國文化的傳承與發(fā)展。因此，加大對古建筑的保護力度成為當(dāng)務(wù)之急。

1 數(shù)字化技術(shù)的特征與優(yōu)勢

與傳統(tǒng)的保護技術(shù)相比，數(shù)字化技術(shù)在多方面都有獨特的優(yōu)勢。數(shù)字化技術(shù)在信息處理的過程中效率較高。在古建筑保護工作中利用數(shù)字化技術(shù)，能夠深層次和計算機結(jié)合在一起，利用高速運算的計算機提升工作效率。在處理信息的過程中效率也得到了提高，從而更好對古建筑進行保護。此外，在數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用過程中還能使保護工作變得更加細致。而過去傳統(tǒng)的保護古建筑做法是，主要依靠技術(shù)人員的經(jīng)驗以及主觀判斷。而判斷較為粗糙，其結(jié)果可能會出現(xiàn)誤差[1]。

2 數(shù)字化技術(shù)在古建筑保護工作中的具體形式

2.1 能夠?qū)ο嚓P(guān)數(shù)據(jù)進行恢復(fù)、還原

在對古建筑進行保護時，可以借助數(shù)字化技術(shù)對缺失的古建筑信息進行恢復(fù)、還原，進而構(gòu)建完善的保護信息和體系。根據(jù)已保存的古建筑相關(guān)數(shù)據(jù)和專業(yè)人員的經(jīng)驗，在數(shù)字化技術(shù)的幫助下進行古建筑的修復(fù)及還原工作，能最大限度地對文化資源進行傳承。

2.2 能夠構(gòu)建相應(yīng)的虛擬數(shù)據(jù)

在信息技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，加大對虛擬數(shù)據(jù)的應(yīng)用能夠彌補傳統(tǒng)博物館的弊端，能夠拓寬博物館的發(fā)展領(lǐng)域、增加博物館的各項功能。在計算機技術(shù)的支撐下，可以為人們展現(xiàn)趨于逼真的場景，在聲音及圖片處理上能夠?qū)崿F(xiàn)高度融合。通過此種形式，讓人們在不破壞環(huán)境的前提下感受歷史文化，有效減少各方面資源的浪費，并且符合當(dāng)前我國社會發(fā)展的要求，對古建筑文化進行傳播。在虛擬世界中，可以簡化操作程序，讓人們更加直觀地感受現(xiàn)實世界，足不出戶體會古建筑的風(fēng)采和韻味，此種方式將數(shù)字化技術(shù)與古建筑保護工作進行結(jié)合，符合當(dāng)前社會發(fā)展的趨勢[2]。

3 數(shù)字化技術(shù)在古建筑保護中的應(yīng)用

3.1 三維激光掃描技術(shù)的應(yīng)用

當(dāng)前在進行古建筑三維數(shù)據(jù)采集和處理的過程當(dāng)中廣泛的應(yīng)用了三維激光掃描技術(shù)，傳統(tǒng)的古建筑測繪方式耗時較長，并且對人力物力具有較高的需求，最重要的是傳統(tǒng)的測繪方式很難實現(xiàn)當(dāng)前對古建筑數(shù)據(jù)的精確化要求。而在進行古建筑數(shù)據(jù)測量的過程當(dāng)中應(yīng)用三維激光掃描技術(shù)速度更快，能夠提供更加豐富的數(shù)據(jù)信息[3]。三維激光掃描技術(shù)對古建筑表面的被測點進行測量，因此能夠有效地提升對被測物體的展現(xiàn)力，有效地解決復(fù)雜環(huán)境或復(fù)雜建筑形態(tài)的觀測問題。另外三維激光掃描技術(shù)精度更高， 由于在測繪過程當(dāng)中采用非接觸式測量方法因此能夠有效地提升對被測古建筑物的保護工作，由于很少需要搭建外部腳手架等輔助用具因此很大程度上的提升了對人力物力和資金的節(jié)約能力。相比于傳統(tǒng)測繪數(shù)據(jù)的保存方式，應(yīng)用三維激光掃描技術(shù)能夠有效實現(xiàn)對被測古建筑物的數(shù)據(jù)化資料庫的建立，從而長久的保存古建筑的測繪信息，具有非常廣泛的用性。

3.2 病害無損/微損檢測技術(shù)的應(yīng)用

在文物保護科學(xué)研究過程中，文化遺產(chǎn)無損/微損檢測技術(shù)是其中的重要研究方式，也是保護過程中的重要前期工作，其具有快速、自動化、大面積掃描、多通道等優(yōu)勢。在文化遺產(chǎn)保護日益嚴(yán)峻的大背景下，病害無損/微損檢測技術(shù)應(yīng)用可以減少人為因素帶來的影響。技術(shù)人員可以將應(yīng)力波儀、微鉆阻力儀進行配合使用，準(zhǔn)確地判斷古建筑木結(jié)構(gòu)的內(nèi)部病害情況，獲取的各項數(shù)據(jù)、信息可以預(yù)測木構(gòu)件的彈性模量、抗壓抗彎強度等各項力學(xué)性能，確保木結(jié)構(gòu)評價的安全性。例如，鄞州區(qū)文物保護管理中心利用3D測繪、無人機等高科技手段記錄文物信息，對省保大嵩所城遺址的7個點開展3D測繪工作，工作目前仍在進行。同時，開展病蟲害防治工作，啟動天童寺木構(gòu)病蟲害防治試點工作，對全區(qū)文物進行盤查，重點對周堯故居、童第周故居、沙氏故居、沙耆故居和王氏吉房5處木結(jié)構(gòu)文物建筑開展白蟻防治，對危及文物安全的文物及時進行維修。

4 采用數(shù)字化技術(shù)進行古建筑保護工作

4.1 完成古建筑信息集成工作

在對古建筑進行信息集成處理時，需要工作人員對各環(huán)節(jié)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)與用戶端數(shù)據(jù)進行處理，保證各環(huán)節(jié)信息的一致性，有效實現(xiàn)信息共享。在開展信息集成工作時，標(biāo)準(zhǔn)化原則占據(jù)十分重要的地位，涉及協(xié)議、數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)、文檔、圖形等方面的內(nèi)容。而信息集成平臺則是一項重要的工具，對提高古建筑數(shù)據(jù)集成工作的準(zhǔn)確性有很大的幫助。信息集成平臺建設(shè)要在數(shù)據(jù)采集工作前完成，并且要符合當(dāng)前信息技術(shù)發(fā)展的要求，能夠有效將集成信息的作用展現(xiàn)出來。通過對我國信息集成方面數(shù)據(jù)的調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)是以模型來作為整體的核心內(nèi)容，進而來完成聲音、視頻、文件等方面的處理工作。另外，多媒體常常被當(dāng)作載體來對古建筑文化方面的信息進行儲存，在虛擬博物館以及互聯(lián)網(wǎng)的作用下，對相關(guān)信息進行傳播，確保各個平臺都能夠接收到相關(guān)數(shù)據(jù)，推動古建筑保護工作的順利進行[4]。

4.2 實現(xiàn)數(shù)字化監(jiān)管將數(shù)字化技術(shù)

于古建筑保護工作能夠有效實現(xiàn)對古建筑的數(shù)字化監(jiān)管工作，通過對古建筑現(xiàn)場數(shù)據(jù)的測繪和采集能夠及時形成古建筑的相關(guān)數(shù)據(jù)模型，對古建筑的顏色特點、形狀和紋理特征等進行記錄。從而對借助古建筑的定期檢查和維護工作分析檢查過程當(dāng)中古建筑數(shù)據(jù)是否與測繪時的數(shù)據(jù)存在差異。如果在進行定期檢查和維護的過程當(dāng)中發(fā)現(xiàn)古建筑出現(xiàn)腐爛和損壞等情況，能夠及時對古建筑進行保護，避免周邊環(huán)境或人為因素對古建筑造成破壞。

4.3 建設(shè)古建筑數(shù)據(jù)庫

要想更加全面地對我國古建筑進行保護，就必須要根據(jù)實際情況完成數(shù)據(jù)庫的建設(shè)工作。數(shù)據(jù)庫建設(shè)需要細致地把握古建筑的特色，為民眾提供更加豐富的觀賞角度。通過此種形式來提高社會大眾對古建筑保護工作的重視，進而在一定程度上促進古建筑保護工作的開展，使政府及相關(guān)部門認(rèn)識到將數(shù)字化技術(shù)與古建筑保護工作進行結(jié)合的重要性。

5 結(jié)束語

合理應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)能夠?qū)ξ覈沤ㄖM行有效保護，為當(dāng)今建筑領(lǐng)域的創(chuàng)新性發(fā)展提供支持。本文對數(shù)字化技術(shù)及古建筑兩方面內(nèi)容進行研究，提出了適合我國國情的保護方法，并對幾種方法進行了具體陳述， 希望能夠?qū)ξ覈沤ㄖ幕陌l(fā)展提供一定幫助。合理應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)， 能夠有效保護我國古建筑，但要想從根本上推廣，需要大家的共同努力。數(shù)字化技術(shù)是不斷發(fā)展的，這就需要相關(guān)人員能夠根據(jù)不同階段的具體情況，制定出具有創(chuàng)新性的保護方案，確保我國古建筑能夠傳承下去。

參考文獻：

[1] 姚瑞.無人機技術(shù)與BIM技術(shù)在古建筑中的應(yīng)用—以拜寺口雙塔為例[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2020，（16）：260-261.

[2] 陳明孝. 古建筑數(shù)字化保護關(guān)鍵技術(shù)探討[J]. 遺產(chǎn)與保護研究， 2019，3（12）：71-73.

[3] 楊樹濤.數(shù)字化技術(shù)在鄉(xiāng)村古建筑保護中的應(yīng)用研究[J].中國新通信， 2019，19（19）：99-100.

[4] 金澄宇，王琴.數(shù)字化技術(shù)在鄉(xiāng)村古建筑保護中的應(yīng)用探討[J].計算機時代，2019，（1）：20-22.

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