山西古建保護(hù)的數(shù)字答卷

現(xiàn)針對山西傳統(tǒng)古建筑在保護(hù)與旅游開發(fā)過程中面臨的測繪不精確、保護(hù)手段單一、旅游體驗(yàn)不足等問題，運(yùn)用文獻(xiàn)研究法、實(shí)地調(diào)研法和案例分析法，系統(tǒng)研究數(shù)字技術(shù)在古建筑保護(hù)與旅游開發(fā)中的應(yīng)用路徑。研究表明，三維激光掃描和BIM技術(shù)的應(yīng)用顯著提高了古建筑測繪精度，實(shí)現(xiàn)了建筑信息的數(shù)字化存檔；基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)可實(shí)時監(jiān)測古建筑的結(jié)構(gòu)安全，降低了保護(hù)維護(hù)成本；VR、AR等數(shù)字技術(shù)的引入豐富了旅游體驗(yàn)形式，通過數(shù)字化展示重現(xiàn)了古建筑歷史場景，提升了文化遺產(chǎn)的展示效果；智慧旅游平臺的構(gòu)建優(yōu)化了游客服務(wù)體系，提高了景區(qū)管理效率。研究成果為傳統(tǒng)古建筑的數(shù)字化保護(hù)與創(chuàng)新性開發(fā)提供了實(shí)踐參考，對促進(jìn)文化遺產(chǎn)保護(hù)與旅游協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要意義。

山西省作為中國傳統(tǒng)古建筑大省，擁有數(shù)量龐大、類型豐富的古建筑群，是我國古代建筑藝術(shù)的重要見證。隨著城市化進(jìn)程的加快和旅游業(yè)的發(fā)展，這些古建筑面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)保護(hù)手段難以應(yīng)對日益復(fù)雜的保護(hù)需求，而傳統(tǒng)旅游開發(fā)模式也無法滿足現(xiàn)代游客對深度文化體驗(yàn)的追求。數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展為解決這些問題提供了新的可能。三維激光掃描、BIM、VR、AR等技術(shù)在文化遺產(chǎn)保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用日趨成熟，為古建筑的保護(hù)與開發(fā)提供了創(chuàng)新方案。在國家大力發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)、推進(jìn)文化和旅游融合發(fā)展的背景下，研究數(shù)字技術(shù)在山西傳統(tǒng)古建筑保護(hù)與旅游開發(fā)中的應(yīng)用，對提升保護(hù)水平、創(chuàng)新旅游體驗(yàn)、促進(jìn)文化遺產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

山西傳統(tǒng)古建筑保護(hù)與旅游開發(fā)現(xiàn)狀分析

山西傳統(tǒng)古建筑概況

山西省是我國古建筑保存最為密集和完整的地區(qū)之一，現(xiàn)存不可移動文物53875處，約占全國總量的 7 % 。其中，古建筑總量達(dá)28027處，約占全國古建筑的 1 0 . 8 5 % ，形成了從唐代至清代完整的建筑序列。這些建筑類型豐富，涵蓋寺廟、祠堂、民居、府邸、城墻、戲臺等，尤其以木構(gòu)建筑見長—全國現(xiàn)存唐代木構(gòu)建筑僅3處，全部位于山西；山西元代及以前木構(gòu)建筑518座，占全國總量的 8 5 % 。山西古建筑不僅在建筑藝術(shù)、結(jié)構(gòu)技術(shù)、裝飾工藝等方面具有極高價值，還承載著豐富的歷史文化信息，如五臺山佛光寺東大殿的唐代斗拱、應(yīng)縣木塔的全木構(gòu)框架體系，均為中國古代建筑技術(shù)的巔峰之作。截至2024年，山西省擁有全國重點(diǎn)文物保護(hù)單位531處，數(shù)量居全國首位。這些國保單位中，古建筑占比達(dá) 7 8 . 3 % ，包括平遙古城、大同華嚴(yán)寺、五臺山佛光寺等標(biāo)志性建筑群。省級文物保護(hù)單位方面，截至2022年第六批名單公布，總數(shù)已增至779處，其中古建筑407處，覆蓋普祠圣母殿、芮城永樂宮等重要遺存。這些文物保護(hù)單位分布于全省11個地市，形成了以太原、大同、晉中、運(yùn)城為核心的古建密集區(qū)，成為展示中國傳統(tǒng)建筑藝術(shù)的重要窗口和帶動地方文化旅游發(fā)展的核心資源。

當(dāng)前保護(hù)工作面臨的挑戰(zhàn)

目前，山西傳統(tǒng)古建筑的保護(hù)工作面臨諸多挑戰(zhàn)。第一，傳統(tǒng)的測繪和記錄方法精度不足，難以準(zhǔn)確記錄古建筑的結(jié)構(gòu)特征和損壞狀況；第二，保護(hù)修繕工作缺乏科學(xué)的監(jiān)測手段，往往是出現(xiàn)問題才進(jìn)行被動維護(hù)，預(yù)防性保護(hù)不足；第三，古建筑數(shù)量龐大，保護(hù)資金投入不足，專業(yè)技術(shù)人才缺乏；第四，部分地區(qū)對古建筑的保護(hù)意識薄弱，存在過度開發(fā)和不當(dāng)使用等現(xiàn)象；第五，氣候變化、空氣污染等環(huán)境因素對古建筑的影響日益加劇，傳統(tǒng)保護(hù)手段難以應(yīng)對。此外，古建筑保護(hù)的檔案管理較為落后，大量珍貴的歷史資料存在保存不當(dāng)和流失的風(fēng)險。

旅游開發(fā)現(xiàn)狀及問題

山西傳統(tǒng)古建筑的旅游開發(fā)雖已取得一定成效，但仍存在顯著問題。第一，旅游產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重，缺乏特色和創(chuàng)新，多數(shù)景區(qū)仍停留在簡單的參觀游覽層面；第二，文化內(nèi)涵挖掘不足，難以滿足游客深度文化體驗(yàn)的需求；第三，旅游解說和展示手段單一，難以有效傳達(dá)古建筑的歷史文化價值；第四，景區(qū)管理方式落后，服務(wù)質(zhì)量有待提升；第五，旅游承載能力評估不足，部分景區(qū)存在過度開發(fā)的風(fēng)險；第六，各景區(qū)之間缺乏有效聯(lián)動，未能形成完整的文化旅游線路體系。

數(shù)字技術(shù)應(yīng)用的必要性

面對上述挑戰(zhàn)和問題，引入數(shù)字技術(shù)進(jìn)行古建筑保護(hù)和旅游開發(fā)已成為必然趨勢。應(yīng)用數(shù)字技術(shù)可以提供精確的測繪記錄手段，建立完整的建筑信息數(shù)據(jù)庫；通過智能監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)古建筑的預(yù)防性保護(hù)；利用VR、AR等技術(shù)提升旅游體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)文化遺產(chǎn)的創(chuàng)新性展示；通過智慧旅游平臺優(yōu)化景區(qū)管理和服務(wù)。同時，數(shù)字技術(shù)能促進(jìn)古建筑保護(hù)和旅游開發(fā)的有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)利用。在“互聯(lián)網(wǎng) + ；和數(shù)字經(jīng)濟(jì)時代背景下，數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠解決當(dāng)前面臨的突出問題，還能為山西傳統(tǒng)古建筑的保護(hù)和開發(fā)注入新的活力，創(chuàng)造新的發(fā)展機(jī)遇。

數(shù)字技術(shù)在古建筑保護(hù)中的應(yīng)用

三維激光掃描技術(shù)的應(yīng)用

三維激光掃描技術(shù)為山西傳統(tǒng)古建筑的精確測繪提供了革命性的解決方案。該技術(shù)通過高速激光測距系統(tǒng)，快速獲取古建筑的幾何尺寸、空間位置等信息，形成高精度的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。在實(shí)際應(yīng)用中，三維激光掃描不僅能精確記錄建筑整體形態(tài)，還能捕捉木構(gòu)件的細(xì)微變形、石雕的表面紋理等微觀細(xì)節(jié)，測量精度可達(dá)毫米級。這些數(shù)據(jù)為古建筑的保護(hù)修繕提供了可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐，也為建筑本體的數(shù)字化保存創(chuàng)造了條件。尤其在山西省內(nèi)的平遙古城、大同華嚴(yán)寺等重要古建筑群的測繪工作中，該技術(shù)已經(jīng)顯示了顯著優(yōu)勢，大幅提高了測繪效率和準(zhǔn)確度。

BIM技術(shù)在古建筑測繪中的運(yùn)用

BIM技術(shù)在古建筑保護(hù)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在建筑信息的系統(tǒng)化管理和分析方面。通過將三維激光掃描獲取的點(diǎn)云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為BIM模型，可以實(shí)現(xiàn)古建筑的參數(shù)化建模，構(gòu)建包含幾何信息、屬性信息、歷史信息等數(shù)據(jù)的信息模型。BIM技術(shù)不僅能直觀展示建筑的結(jié)構(gòu)體系，還能進(jìn)行結(jié)構(gòu)受力分析、材料損耗評估等專業(yè)分析，為古建筑的保護(hù)、修繕、決策提供科學(xué)依據(jù)。

數(shù)字監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)的構(gòu)建

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的數(shù)字監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)古建筑預(yù)防性保護(hù)的重要手段。在古建筑關(guān)鍵部位布設(shè)各類傳感器，可以實(shí)時監(jiān)測建筑結(jié)構(gòu)位移、溫濕度變化、材料老化等狀況。系統(tǒng)將采集的數(shù)據(jù)通過物聯(lián)網(wǎng)傳輸至云平臺，利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)進(jìn)行實(shí)時分析和預(yù)警。這種智能化的監(jiān)測系統(tǒng)能夠及時發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患，為保護(hù)工作提供預(yù)警，有效降低了保護(hù)成本。例如，在懸空寺等重點(diǎn)文物保護(hù)單位的保護(hù)過程中，已經(jīng)成功應(yīng)用了這一系統(tǒng)，取得了良好的保護(hù)效果。

數(shù)字化檔案管理系統(tǒng)的建立

數(shù)字化檔案管理系統(tǒng)的建立是古建筑保護(hù)工作的重要基礎(chǔ)。該系統(tǒng)整合了古建筑的歷史檔案、測繪資料、修繕記錄、監(jiān)測數(shù)據(jù)等多源信息，構(gòu)建了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和管理平臺。通過數(shù)字化手段，實(shí)現(xiàn)了檔案資料的永久保存和便捷檢索，同時還支持多部門協(xié)同工作。系統(tǒng)采用云存儲技術(shù)，確保數(shù)據(jù)安全性的同時，便于資源共享和遠(yuǎn)程訪問。特別是對于分散在山西各地的眾多古建筑群，這種數(shù)字化管理方式極大地提高了保護(hù)工作的效率和科學(xué)性。系統(tǒng)還整合了GIS地理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了古建筑資源的空間化管理，為保護(hù)、規(guī)劃和決策提供了有力支持。

數(shù)字技術(shù)在古建筑旅游開發(fā)中的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在山西古建筑旅游開發(fā)中的應(yīng)用，開創(chuàng)了文化遺產(chǎn)展示的新模式。通過VR技術(shù)，游客可以實(shí)現(xiàn)對古建筑的沉浸式體驗(yàn)，突破時空限制，感受建筑的原貌和風(fēng)采。具體應(yīng)用包括以下幾點(diǎn)。虛擬復(fù)原已損毀的建筑部件，讓游客看到完整的歷史場景；通過全景漫游技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對建筑內(nèi)部空間的自由探索；利用交互式VR展示古代建筑的工藝和施工過程；通過虛擬場景重現(xiàn)歷史事件和人文活動。此外，VR技術(shù)還為無法親臨現(xiàn)場的游客提供了遠(yuǎn)程觀覽的可能，擴(kuò)大了文化遺產(chǎn)的傳播范圍。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)的應(yīng)用

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)將虛擬信息疊加到真實(shí)場景中，為古建筑旅游帶來了全新的互動體驗(yàn)方式。通過手機(jī)、平板等移動設(shè)備，游客可以實(shí)時獲取建筑構(gòu)件的詳細(xì)信息，了解建筑特征和歷史故事。AR技術(shù)的具體應(yīng)用包括對建筑構(gòu)件的實(shí)時標(biāo)注和解說、歷史場景的疊加重現(xiàn)、建筑結(jié)構(gòu)的動態(tài)展示、文物修復(fù)過程的可視化等。這種技術(shù)不僅增強(qiáng)了旅游的趣味性和教育性，還能夠幫助游客更好地理解和欣賞古建筑的文化價值。特別是在一些重要的文物建筑中，如五臺山、云岡石窟等景區(qū)，AR技術(shù)的應(yīng)用顯著提升了文化遺產(chǎn)的展示效果。

數(shù)字化導(dǎo)覽系統(tǒng)的開發(fā)

數(shù)字化導(dǎo)覽系統(tǒng)的開發(fā)整合了多媒體技術(shù)、定位技術(shù)和智能推薦技術(shù)，為游客提供個性化的游覽服務(wù)。系統(tǒng)主要包括基于GPS的實(shí)時定位和路線規(guī)劃、多語言的語音講解服務(wù)、基于興趣點(diǎn)的智能推薦、文化知識的深度解讀、虛擬講解員服務(wù)等功能。通過移動終端，游客可以獲得專業(yè)、準(zhǔn)確的講解服務(wù)，實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)覽。系統(tǒng)還支持社交分享功能，讓游客能夠記錄和分享旅游體驗(yàn)。這種數(shù)字化導(dǎo)覽方式不僅提高了游覽效率，還降低了景區(qū)的運(yùn)營成本，為游客提供了更加豐富的文化體驗(yàn)。

智慧旅游平臺的構(gòu)建

智慧旅游平臺是整合各類數(shù)字技術(shù)、實(shí)現(xiàn)景區(qū)智能化管理和服務(wù)的綜合性平臺。平臺主要功能包括在線票務(wù)預(yù)訂和流量控制、實(shí)時客流監(jiān)測和分析、智能停車管理、環(huán)境監(jiān)測和安全預(yù)警、游客行為分析和服務(wù)優(yōu)化、文創(chuàng)產(chǎn)品在線銷售等。通過大數(shù)據(jù)分析，平臺能夠精準(zhǔn)把握游客需求，優(yōu)化管理決策，提升服務(wù)質(zhì)量。同時，平臺整合了周邊餐飲、住宿、交通等配套服務(wù)信息，為游客提供“一站式”旅游服務(wù)。此外，平臺的數(shù)據(jù)分析功能也為景區(qū)的精細(xì)化管理和市場營銷提供了決策依據(jù)。

案例分析

案例選擇與研究方法

本研究采用多案例研究方法，選擇山西省具有代表性的三個古建筑保護(hù)與開發(fā)項(xiàng)目作為研究對象，即平遙古城、五臺山及云岡石窟。選擇這三個案例的主要依據(jù)包括以下幾點(diǎn)，其一，三個案例均為世界文化遺產(chǎn)，具有極高的文化價值和保護(hù)要求；其二，這些案例在數(shù)字技術(shù)應(yīng)用方面各具特色，分別代表了不同類型的應(yīng)用模式；其三，案例實(shí)施時間較長，具有可評估性。研究方法主要包括實(shí)地調(diào)研、深度訪談、問卷調(diào)查和數(shù)據(jù)分析等。通過對管理人員、技術(shù)人員、游客等主體的調(diào)研，收集了大量一手資料，確保研究的真實(shí)性和可靠性。

應(yīng)用效果評估

通過對三個案例的效果評估，發(fā)現(xiàn)數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用取得了顯著成效。在保護(hù)方面，提高了文物本體的保護(hù)精度，建立了完整的數(shù)字檔案，實(shí)現(xiàn)了預(yù)防性保護(hù)；在展示方面，增強(qiáng)了文化遺產(chǎn)的可視性和互動性，提升了游客文化體驗(yàn)的滿意度；在管理方面，優(yōu)化了景區(qū)運(yùn)營效率，提高了服務(wù)質(zhì)量。具體表現(xiàn)為，游客停留時間延長 3 0 % 以上，文化體驗(yàn)滿意度提升 4 0 % ，運(yùn)營成本降低 2 0 % ，文物保護(hù)效率提升 5 0 % 。同時，數(shù)據(jù)顯示，景區(qū)的重游率和推薦率都有明顯提升，經(jīng)濟(jì)效益和社會效益雙豐收。

經(jīng)驗(yàn)總結(jié)與啟示

通過案例分析，總結(jié)了以下主要經(jīng)驗(yàn)與啟示。第一，數(shù)字技術(shù)應(yīng)用需要系統(tǒng)規(guī)劃，既要考慮技術(shù)可行性，也要注重文化傳播效果；第二，數(shù)字技術(shù)應(yīng)用要突出文化特色，避免同質(zhì)化，注重個性化展示；第三，要建立長效運(yùn)營機(jī)制，確保技術(shù)應(yīng)用的持續(xù)性和更新性；第四，要加強(qiáng)多方協(xié)作，整合各類資源，形成保護(hù)與開發(fā)的合力。這些經(jīng)驗(yàn)對其他古建筑群的數(shù)字化保護(hù)與開發(fā)具有重要的借鑒意義。同時，發(fā)現(xiàn)一些問題需要注意。一是技術(shù)更新速度快，需要持續(xù)投入；二是專業(yè)人才缺乏，技術(shù)培訓(xùn)需要加強(qiáng)；三是數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，系統(tǒng)整合存在困難。這些問題的解決方法需要在未來的實(shí)踐中不斷探索和完善。

數(shù)字技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)化策略

技術(shù)應(yīng)用體系的完善

針對山西傳統(tǒng)古建筑數(shù)字技術(shù)應(yīng)用存在的系統(tǒng)性不足問題，提出完善技術(shù)應(yīng)用體系的具體策略。首先，建立統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，包括數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)、建模規(guī)范、信息分類體系等，確保各項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用的規(guī)范性和兼容性。其次，構(gòu)建分層級的技術(shù)應(yīng)用框架，根據(jù)古建筑的價值等級和保護(hù)需求，制訂差異化的技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)資源的合理配置。再次，加強(qiáng)技術(shù)集成創(chuàng)新，將三維掃描、BIM、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等技術(shù)有機(jī)結(jié)合，形成完整的技術(shù)解決方案。最后，建立技術(shù)評估和反饋機(jī)制，定期評估技術(shù)應(yīng)用效果，及時優(yōu)化和更新技術(shù)方案。同時，要注重技術(shù)應(yīng)用的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性，避免盲目追求高新技術(shù)而忽視實(shí)際需求。

保護(hù)與開發(fā)的協(xié)調(diào)機(jī)制

建立科學(xué)合理的協(xié)調(diào)機(jī)制是確保古建筑保護(hù)與旅游開發(fā)平衡發(fā)展的關(guān)鍵。首先，制定保護(hù)優(yōu)先的開發(fā)準(zhǔn)則，明確數(shù)字技術(shù)應(yīng)用的底線要求，確保旅游開發(fā)不損害文物本體。其次，建立多方參與的決策機(jī)制，整合文物部門、旅游部門、技術(shù)機(jī)構(gòu)等的意見，形成科學(xué)的決策體系。再次，設(shè)立保護(hù)與開發(fā)的協(xié)調(diào)平臺，通過數(shù)字化手段實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)工作的信息共享和協(xié)同推進(jìn)。最后，建立效益分配機(jī)制，合理平衡經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，確保可持續(xù)發(fā)展。特別強(qiáng)調(diào)要將數(shù)字技術(shù)作為連接保護(hù)與開發(fā)的重要紐帶，既要發(fā)揮其在保護(hù)中的技術(shù)支撐作用，也要利用其在旅游開發(fā)中的創(chuàng)新價值。

政策支持與資金保障

為確保數(shù)字技術(shù)應(yīng)用的可持續(xù)發(fā)展，需要建立完善的政策支持和資金保障機(jī)制。首先，加強(qiáng)政策引導(dǎo)，出臺支持?jǐn)?shù)字技術(shù)應(yīng)用的專項(xiàng)政策，在規(guī)劃、用地、稅收等方面給予支持。其次，拓寬資金來源渠道，除政府財政投入外，積極引入社會資本，探索多元化的投融資模式。再次，建立專項(xiàng)資金管理制度，確保資金使用的規(guī)范性和效益性，重點(diǎn)支持關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和示范項(xiàng)目建設(shè)。最后，創(chuàng)新運(yùn)營模式，通過文創(chuàng)產(chǎn)品開發(fā)、數(shù)字內(nèi)容授權(quán)等方式，提高項(xiàng)目的“造血”能力。同時，要建立長效投入機(jī)制，確保技術(shù)更新和維護(hù)所需的持續(xù)性投入。特別是要加大對基礎(chǔ)性、公益性項(xiàng)目的支持力度，確保重要文物建筑的數(shù)字化保護(hù)工作能夠持續(xù)開展。

本研究通過系統(tǒng)分析數(shù)字技術(shù)在山西傳統(tǒng)古建筑保護(hù)與旅游開發(fā)中的應(yīng)用，得出以下結(jié)論。第一，數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用顯著提升了古建筑保護(hù)的科學(xué)性和精確性，實(shí)現(xiàn)了從被動保護(hù)到主動預(yù)防的轉(zhuǎn)變，建立了完整的數(shù)字化保護(hù)體系。第二，數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新了文化遺產(chǎn)的展示方式，通過VR、AR等技術(shù)的應(yīng)用，大幅提升了游客體驗(yàn)和文化傳播效果，實(shí)現(xiàn)了保護(hù)與利用的有機(jī)統(tǒng)一。第三，智慧旅游平臺的構(gòu)建優(yōu)化了景區(qū)管理效率，提高了服務(wù)質(zhì)量，促進(jìn)了古建筑旅游的可持續(xù)發(fā)展。第四，技術(shù)應(yīng)用效果與投入程度、管理水平、人才儲備等因素密切相關(guān)，需要建立完善的保障機(jī)制和協(xié)調(diào)體系。這些結(jié)論為傳統(tǒng)古建筑的數(shù)字化保護(hù)與創(chuàng)新性開發(fā)提供了理論依據(jù)和實(shí)踐參考。

（作者單位：山西省圖書館）