對(duì)山西省不可移動(dòng)文物數(shù)字化發(fā)展的思考

韓昀杏

（運(yùn)城市文物保護(hù)中心，山西 運(yùn)城 044000）

引言

隨著信息化技術(shù)的發(fā)展，原先文物保護(hù)工作中采用傳統(tǒng)手段無法解決的難題，現(xiàn)在有了新的保護(hù)方法，利用三維激光掃描、傾斜攝影測(cè)量等文物數(shù)字化技術(shù)對(duì)文物進(jìn)行數(shù)字化采集，在永久保存文物資源數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，深入挖掘其內(nèi)涵和價(jià)值，對(duì)于弘揚(yáng)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化具有重要的意義。

一、不可移動(dòng)文物概念

文物按照大小、規(guī)模和可移動(dòng)性分為兩種，分別是可移動(dòng)文物和不可移動(dòng)文物，不可移動(dòng)文物主要是指文物本體一般不可以移動(dòng)，也指它與周邊環(huán)境所形成的歷史風(fēng)貌不可分離，本文主要討論此類型。不可移動(dòng)文物主要包含古建筑、古遺址、古墓葬、近現(xiàn)代重要史跡和代表性建筑、石刻及其他等類別。不可移動(dòng)文物是我國(guó)重要的歷史文化遺產(chǎn)，記錄了不同歷史時(shí)期的人類活動(dòng)痕跡，具有體量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點(diǎn)，是承載人類歷史和文化底蘊(yùn)的重要載體，是人類智慧的結(jié)晶。然而由于不可移動(dòng)文物長(zhǎng)期暴露在野外，保存環(huán)境惡劣，經(jīng)常遭受到不同類型的自然災(zāi)害，而我國(guó)的自然災(zāi)害具有種類多、影響范圍較大、發(fā)生頻率高等特點(diǎn)，因此不可移動(dòng)文物以及其周邊環(huán)境大多會(huì)產(chǎn)生不同程度的損毀、破壞甚至消失。2021 年，山西遭遇了特大暴雨及洪災(zāi)后，全省共有1763 處不可移動(dòng)文物出現(xiàn)了不同程度的損傷，這對(duì)于中國(guó)建筑史是災(zāi)難級(jí)的，在今后古建筑的研究闡釋中失去了許多可供參考的實(shí)物資料。因此，不可移動(dòng)文物數(shù)字化保護(hù)顯得尤為重要。

二、山西不可移動(dòng)文物資源情況

山西作為中華文明的重要發(fā)祥地之一，歷史文化底蘊(yùn)深厚，文物遺跡俯仰皆是，具有數(shù)量多、分布廣、品質(zhì)高等特點(diǎn)，根據(jù)最新數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，山西現(xiàn)有的全國(guó)重點(diǎn)文物保護(hù)單位共有531 處，其中，古建筑尤為矚目，共420 處，占到79%?，F(xiàn)存于世的中國(guó)木結(jié)構(gòu)古建筑代表作大多在山西。

三、不可移動(dòng)文物數(shù)字化的必要性

2022 年5 月22 日，中共中央辦公廳、國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于推進(jìn)實(shí)施國(guó)家文化數(shù)字化戰(zhàn)略的意見》，明確到“十四五”末，基本建成文化數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)平臺(tái)，形成線上線下融合互動(dòng)、立體覆蓋的文化服務(wù)供給體系。山西省文物局在 2020 年出臺(tái)了《山西省不可移動(dòng)文物數(shù)字化保護(hù)指導(dǎo)意見》，此文件的出臺(tái)，大力推動(dòng)了我省不可移動(dòng)文物數(shù)字化的發(fā)展。以上文件足以證明各級(jí)有關(guān)部門對(duì)文物數(shù)字化及文物保護(hù)工作的重視程度。

歷史文物十分脆弱，會(huì)因各種原因受到損傷，想要更好地保護(hù)文物，傳播文物所蘊(yùn)藏的價(jià)值，最重要的一條就是要將文物的信息保留下來，只有保留下文物的基本信息，才能永久的使用文物，從而使文物保護(hù)利用成果更多更好的惠及人民群眾。

四、不可移動(dòng)文物數(shù)字化的應(yīng)用及發(fā)展

不可移動(dòng)文物數(shù)字保護(hù)利用數(shù)字化和信息化處理將不可移動(dòng)文物資源進(jìn)行采集整理，再通過計(jì)算機(jī)、數(shù)字影像、數(shù)碼顯微、三維虛擬等數(shù)字化手段對(duì)其進(jìn)行完整的永久性保存，實(shí)現(xiàn)文保單位的保護(hù)、管理、監(jiān)測(cè)、檔案研究以及展示利用[1]。通過對(duì)文物進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，可以高精度的還原文物的全面信息，形成永久、完整的文物數(shù)字化檔案，不僅可以延續(xù)文物的生命，更能長(zhǎng)久地傳承它所承載的文化。近些年，科技的發(fā)展為文化保護(hù)和傳播帶來了新希望，文博數(shù)字化也成為了全世界文博人關(guān)注的焦點(diǎn)。

當(dāng)前，由于長(zhǎng)期遭受自然災(zāi)害、人為因素等破壞，許多文物都遭到了不同程度的損傷，文物保護(hù)工作艱巨而緊迫，新時(shí)代信息技術(shù)的發(fā)展，極大地提高了文物保護(hù)的水平，促進(jìn)了文物事業(yè)的發(fā)展，目前，博物館的館藏文物數(shù)字化展示呈現(xiàn)了多樣化的形式，但在不可移動(dòng)文物領(lǐng)域，數(shù)字化保護(hù)發(fā)展相對(duì)較慢，呈現(xiàn)了不同層次的差異。我國(guó)數(shù)字化技術(shù)在文物保護(hù)領(lǐng)域應(yīng)用起步較晚，但發(fā)展迅速，取得了一定的影響力，例如敦煌研究院于20 世紀(jì)80 年代利用攝影、數(shù)字技術(shù)等對(duì)敦煌石窟壁畫的存儲(chǔ)進(jìn)行了探索工作，90 年代起，與各大高校、研究院合作，開展了敦煌數(shù)字存儲(chǔ)技術(shù)研究的工作。經(jīng)過多年探索，目前推出的“數(shù)字敦煌”平臺(tái)向世界展示了敦煌的30 多個(gè)洞窟和四千多平方的壁畫，使人們可以領(lǐng)略敦煌石窟藝術(shù)和壁畫的奧妙[2]。故宮博物院自1999 年起就開始了“數(shù)字故宮”的構(gòu)想，通過建立影像數(shù)據(jù)庫(kù)，開展數(shù)字化測(cè)繪等工作，創(chuàng)建了數(shù)字故宮的網(wǎng)站，向游客提供展覽、導(dǎo)覽、講解等全方位的信息服務(wù)。讓大家足不出戶就可以身臨其境感受到故宮蘊(yùn)含的深厚文化底蘊(yùn)和豐富的文物藏品，為公眾打開了一扇深入了解故宮的數(shù)字之門。

五、三維數(shù)字化技術(shù)方法

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科技的進(jìn)步，各行各業(yè)都在向數(shù)字化、信息化的方向發(fā)展，新興技術(shù)和設(shè)備的出現(xiàn)及應(yīng)用，使得文物數(shù)字化保護(hù)工作有了質(zhì)的飛躍，目前，常用的三維數(shù)字化技術(shù)主要有三維激光掃描、傾斜攝影測(cè)量等手段[3]。

（一）三維激光掃描

三維激光掃描技術(shù)是20 世紀(jì)90 年代中期開始的一項(xiàng)高新技術(shù)，是繼GPS 定位系統(tǒng)后又一項(xiàng)突破性的測(cè)繪技術(shù)，它是利用高速激光掃描的方法，對(duì)文物的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行快速、大量、高分辨率的采集，其最大的特點(diǎn)是在不接觸目標(biāo)物體的情況下就可以獲取物體表面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，經(jīng)過后期處理，就可以將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可視化的三維模型，對(duì)被測(cè)對(duì)象進(jìn)行實(shí)景復(fù)制。目前，該技術(shù)已在古建筑、古遺址測(cè)量等方面得到了廣泛應(yīng)用。

（二）傾斜攝影測(cè)量技術(shù)

傾斜攝影測(cè)量技術(shù)是利用無人機(jī)航攝獲取的影像信息，融合了傳統(tǒng)的航拍及攝影測(cè)量技術(shù)，改進(jìn)了傳統(tǒng)攝影測(cè)量只能垂直拍攝的弊端，通過在飛行平臺(tái)上搭載多臺(tái)傳感器，同時(shí)從一個(gè)垂直、四個(gè)測(cè)視的角度來進(jìn)行拍攝采集，經(jīng)過后期數(shù)據(jù)處理，建立實(shí)景三維模型，從而獲取到更全面更豐富的地物信息。與垂直攝影測(cè)量相比，傾斜攝影測(cè)量技術(shù)更多的獲取的是三維數(shù)據(jù)，可以真實(shí)準(zhǔn)確的反映高度、位置等屬性，使測(cè)量結(jié)果更加客觀、真實(shí)、全面。目前，此項(xiàng)技術(shù)日趨成熟，在不可移動(dòng)文物保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。

六、不可移動(dòng)文物數(shù)字化保護(hù)的優(yōu)勢(shì)

文物數(shù)字化的發(fā)展也為文物保護(hù)利用提供了更多的可能，相較于傳統(tǒng)的保護(hù)方式，文物數(shù)字化保護(hù)主要有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)。

（一）保護(hù)效率高

傳統(tǒng)的采集測(cè)繪方式采用手動(dòng)測(cè)量，花費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)，而利用三維掃描、數(shù)字?jǐn)z影、無人機(jī)測(cè)繪等技術(shù)手段，可以大大的提高工作效率及其準(zhǔn)確度，相較于傳統(tǒng)的測(cè)繪方式，可以節(jié)省數(shù)倍的時(shí)間。

（二）對(duì)文物無損害

不可移動(dòng)文物有著非常重要的歷史價(jià)值，大多為木構(gòu)建筑，長(zhǎng)期暴露在野外，保養(yǎng)和維護(hù)力度不足，因此大多文物建筑相對(duì)脆弱，采用無人機(jī)航拍、三維激光掃描儀等非接觸采集技術(shù)，會(huì)減少對(duì)文物的二次傷害，極大程度的保護(hù)文物，實(shí)現(xiàn)無損保護(hù)。

（三）精準(zhǔn)還原

傳統(tǒng)的人工測(cè)量誤差在厘米級(jí)別，新一代信息技術(shù)測(cè)繪精度，普遍較高，數(shù)字的誤差在毫米級(jí)別，有些甚至能達(dá)到亞毫米級(jí)別。

（四）數(shù)據(jù)全、保存佳

采用新一代信息技術(shù)，不僅可以對(duì)文物的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，還可以對(duì)建筑的墻體傾斜、支柱歪斜、溫濕度等保存現(xiàn)狀進(jìn)行完整記錄。數(shù)字信息保存的形式也避免了傳統(tǒng)紙質(zhì)保存易丟失、發(fā)黃、變色、蟲蛀等危害，可以達(dá)到永久保存。

七、不可移動(dòng)文物數(shù)字化的問題和缺點(diǎn)

（一）缺乏專業(yè)的人才隊(duì)伍建設(shè)

文物科技保護(hù)是跨學(xué)科的綜合科學(xué)，對(duì)工作人員的專業(yè)水平要求較高，尤其是在開展數(shù)字化保護(hù)的過程中，不僅要求工作人員具備相當(dāng)?shù)奈奈锉Ｗo(hù)水平和建筑類專業(yè)知識(shí)，更需要掌握一定的計(jì)算機(jī)技術(shù)，而目前的文物科技保護(hù)人員大多注重人文社科方面，與現(xiàn)代科學(xué)保護(hù)文物的新形勢(shì)不相符，缺少綜合掌握文物現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的保護(hù)人才。許多文物管理單位在申報(bào)項(xiàng)目時(shí)，通常是請(qǐng)數(shù)字化企業(yè)來做數(shù)字化方案，對(duì)當(dāng)前技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)什么功能并不完全清楚，就無法做出合理的數(shù)字化保護(hù)規(guī)劃，無法根據(jù)自身的資源特點(diǎn)進(jìn)行精準(zhǔn)設(shè)計(jì)和實(shí)施，而數(shù)字化企業(yè)又缺乏相關(guān)的文物保護(hù)知識(shí)，為節(jié)省成本，存在一套模板套用到不同文保單位的情況，因此專業(yè)人才隊(duì)伍的缺乏給文物數(shù)字化保護(hù)發(fā)展帶來了一定的困難。

（二）文物數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)尚不統(tǒng)一

近些年，我國(guó)雖然在文物數(shù)字化保護(hù)方面取得了一些成就，但數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)制度建設(shè)相對(duì)滯后[4]，文物行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)涉及到文物數(shù)字化的標(biāo)準(zhǔn)寥寥無幾。由于尚未形成統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)結(jié)果質(zhì)量參差不齊，極大的影響了文物信息資源共享和開發(fā)利用，不利于文物數(shù)字化保護(hù)的發(fā)展。隨著文物數(shù)字化發(fā)展的加快，研究和制定統(tǒng)一的文物數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)體系顯得日益迫切和必要，通過研究、制定統(tǒng)一的文物數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范引導(dǎo)文物數(shù)字化保護(hù)工作，可以更為有效地保護(hù)和利用文物資源。

（三）安全保密問題

隨著文物數(shù)字化保護(hù)的發(fā)展，不得不面對(duì)的一個(gè)問題就是文物數(shù)據(jù)保密的問題，在大力發(fā)展文物數(shù)字化成果轉(zhuǎn)化利用時(shí)，如何加強(qiáng)數(shù)字化信息的安全管理仍待進(jìn)一步探索。

八、不可移動(dòng)文物數(shù)字化實(shí)施的保障

（一）提高文物數(shù)字化保護(hù)認(rèn)知

文物數(shù)字化由于起步較晚，仍有較大的發(fā)展空間。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，作為新時(shí)代的文物工作者，我們要提高對(duì)文物數(shù)字化保護(hù)的認(rèn)知，學(xué)習(xí)新一代信息技術(shù)知識(shí)，將信息化、智能化融入不可移動(dòng)文物數(shù)字化保護(hù)中，構(gòu)建新一代保護(hù)技術(shù)，形成新環(huán)境下的不可移動(dòng)文物保護(hù)理念。

（二）加強(qiáng)人才引進(jìn)和培養(yǎng)力度

去年，山西省文物局聯(lián)合五部門印發(fā)了《文物全科人才免費(fèi)定向培養(yǎng)實(shí)施辦法》，正式啟動(dòng)實(shí)施文物全科人才免費(fèi)定向培養(yǎng)工作，“辦法”的實(shí)施可在“十四五”期間為全省文物系統(tǒng)縣以下基層文博單位免費(fèi)定向培養(yǎng)600 名文物全科人才，能緩解基層人才嚴(yán)重短缺的現(xiàn)狀。但在文物數(shù)字化保護(hù)的發(fā)展中，從業(yè)人員不僅要掌握文物知識(shí)，還需具備較好的計(jì)算機(jī)等信息技術(shù)，因此，為更好的提高文物保護(hù)水平，應(yīng)當(dāng)拓寬人才引進(jìn)渠道，提升福利待遇，吸引更多信息技術(shù)方面的專業(yè)人才加入，組建一支集文物保護(hù)和信息技術(shù)兼?zhèn)涞娜瞬抨?duì)伍。在培養(yǎng)文物人才方面，可以采取在大學(xué)培養(yǎng)一批，單位轉(zhuǎn)化一批等方式，由于目前文物保護(hù)專業(yè)的學(xué)習(xí)中，開設(shè)的文物數(shù)字化的相關(guān)課程較少，因此相關(guān)院校可以在文物保護(hù)專業(yè)的學(xué)習(xí)中增設(shè)此項(xiàng)課程，在學(xué)習(xí)期間就培養(yǎng)一批文物數(shù)字化的專業(yè)人才。對(duì)于已經(jīng)從業(yè)的工作人員，可以在現(xiàn)有的人才中，通過多渠道、多形式等方式重點(diǎn)培育一批文物數(shù)字化的相關(guān)人才，以滿足日益增長(zhǎng)的人才需要。

九、結(jié)語

文物和文化遺存是中華文明五千多年?duì)N爛文明的實(shí)證，是國(guó)家及民族的根之所系、脈之所維。近年來，黨中央高度重視文物保護(hù)和利用工作，不斷深化中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的傳承和發(fā)展，積極推進(jìn)文物和文化遺產(chǎn)保護(hù)，提出了“保護(hù)第一、加強(qiáng)管理、挖掘價(jià)值、有效利用、讓文物活起來”的新時(shí)代文物工作方針。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，文物數(shù)字化技術(shù)作為不可移動(dòng)文物保護(hù)的一種新途徑，逐步在文物保護(hù)利用中發(fā)揮其重要作用，為文物保護(hù)修復(fù)、展示利用、病害研究等帶來了新的工作方法。文物數(shù)字化技術(shù)雖然有著明顯優(yōu)勢(shì)，但仍有許多不足之處，如何找到相對(duì)應(yīng)的解決辦法，推動(dòng)新技術(shù)在文物保護(hù)利用中發(fā)揮其作用，從而進(jìn)一步推動(dòng)我省文物事業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，仍然是目前仍待深究的問題。