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基于VR/AR技術(shù)的數(shù)字圓明園。圖為大水法。

圖為數(shù)字圓明園中的上下天光。

　　我國世界遺產(chǎn)數(shù)量多、類型全，是名副其實(shí)的世界遺產(chǎn)大國。截至2019年7月，我國已經(jīng)擁有世界遺產(chǎn)55項(xiàng)，其中世界文化與自然雙遺產(chǎn)和世界自然遺產(chǎn)的數(shù)量都排在世界前列。

　　世界遺產(chǎn)保護(hù)與利用，直接應(yīng)用了空間信息技術(shù)的最新成果。中國在相關(guān)領(lǐng)域的進(jìn)展如何？我們專訪了清華大學(xué)建筑學(xué)院黨安榮教授。

　　在文化遺產(chǎn)與自然遺產(chǎn)領(lǐng)域，空間信息技術(shù)應(yīng)用的總體狀況如何？

　　黨安榮：世界遺產(chǎn)的保護(hù)與利用需要空間信息技術(shù)的支撐，這包含了GIS以及遙感/測繪、衛(wèi)星導(dǎo)航定位、虛擬現(xiàn)實(shí)/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等技術(shù)。

　　20世紀(jì)90年代，我國在世界遺產(chǎn)的保護(hù)與利用中就開始探索應(yīng)用空間信息技術(shù)，比如將地理信息系統(tǒng)（GIS）與遙感（RS）技術(shù)，應(yīng)用于資源的調(diào)查與監(jiān)測、數(shù)據(jù)的管理與分析、業(yè)務(wù)的支撐與決策等方面。

　　進(jìn)入21世紀(jì)，特別是2010年以來，國產(chǎn)遙感技術(shù)平臺多樣化，遙感數(shù)據(jù)類型逐步豐富，地理信息系統(tǒng)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)化和云服務(wù)化階段；尤其是衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)（GNSS）及我國北斗系統(tǒng)（BDS）的建設(shè)與應(yīng)用發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)和大數(shù)據(jù)及云計(jì)算技術(shù)的興起與應(yīng)用探索……這使得我國世界遺產(chǎn)保護(hù)在空間信息技術(shù)應(yīng)用研究領(lǐng)域備受關(guān)注。近年來，研究進(jìn)展明顯、成果突出。

　　這種研究和應(yīng)用是全方位進(jìn)行的嗎？

　　黨安榮：是的，這體現(xiàn)在世界遺產(chǎn)保護(hù)與應(yīng)用的宏觀、中觀、微觀各個層面的應(yīng)用。

　　在宏觀層面，進(jìn)行了中國世界遺產(chǎn)數(shù)據(jù)庫建設(shè)，中國世界文化遺產(chǎn)遙感數(shù)據(jù)庫及示范地動態(tài)監(jiān)測研究、中國世界文化遺產(chǎn)監(jiān)測預(yù)警體系建設(shè)，中國世界文化遺產(chǎn)動態(tài)信息系統(tǒng)和監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)試點(diǎn)，遙感技術(shù)在中華文明探源中的應(yīng)用研究等重大工程；中觀層面的工作包括京杭大運(yùn)河保護(hù)地理信息系統(tǒng)建設(shè)、大運(yùn)河歷史文化環(huán)境保護(hù)支持系統(tǒng)研發(fā)、長城資源保護(hù)管理信息系統(tǒng)建設(shè)、世界自然遺產(chǎn)地九寨溝數(shù)字景區(qū)與智慧景區(qū)建設(shè)、世界文化與自然混合遺產(chǎn)地黃山數(shù)字景區(qū)與智慧景區(qū)建設(shè)、智慧頤和園平臺建設(shè)、再現(xiàn)圓明園系統(tǒng)研發(fā)等。

　　在更細(xì)化的微觀層面，既有遺產(chǎn)資源動態(tài)變化監(jiān)測、遺產(chǎn)數(shù)據(jù)庫建設(shè)、遺產(chǎn)保護(hù)規(guī)劃與管理信息系統(tǒng)研發(fā)，也有不可移動及可以動文物的數(shù)字化采集、三維建模、虛擬修復(fù)、虛擬展示、數(shù)字博物館建設(shè)等。

　　客觀來看，這些大面積、深入的應(yīng)用研究，大致處于怎樣的水平？

　　黨安榮：總體來看，我國在世界遺產(chǎn)（自然遺產(chǎn)與文化遺產(chǎn)）領(lǐng)域空間信息技術(shù)的應(yīng)用，雖然與世界同行相比，起步相對晚一些；但無論是技術(shù)方法研究、還是信息系統(tǒng)研發(fā)以及工程項(xiàng)目實(shí)踐及保護(hù)管理中的應(yīng)用，整體發(fā)展?fàn)顩r保持與世界同步，部分領(lǐng)域的進(jìn)展還有領(lǐng)先的方面。

　　世界遺產(chǎn)需要廣泛的社會支持。空間信息技術(shù)在數(shù)字化展示傳播方面可以發(fā)揮哪些作用？

　　黨安榮：無論文化遺產(chǎn)還是自然遺產(chǎn)，其保護(hù)、管理、利用過程中，數(shù)字化展示與傳播都有著重要作用。通過數(shù)字化展示傳播，可有助于達(dá)到普及科學(xué)知識、提升綜合素養(yǎng)、認(rèn)同遺產(chǎn)價值、喚醒保護(hù)意識、促進(jìn)保護(hù)傳承等多種效果。因此，世界遺產(chǎn)數(shù)字化展示傳播一直受到各界重視。然而，這項(xiàng)應(yīng)用始終離不開空間信息技術(shù)的支撐與保障，從遺產(chǎn)數(shù)字化的信息采集、處理、分析、建模、管理，到遺產(chǎn)價值的數(shù)字化闡釋、展示、傳播，都需要空間信息技術(shù)中的遙感技術(shù)、測繪技術(shù)、激光掃描技術(shù)、三維建模技術(shù)、數(shù)據(jù)管理技術(shù)、GIS空間分析技術(shù)、GIS平臺集成技術(shù)、VR/AR展示技術(shù)等的支撐。這些技術(shù)將遺產(chǎn)本體及其環(huán)境數(shù)字化，實(shí)現(xiàn)從物質(zhì)空間到信息空間的轉(zhuǎn)變；而且，在展示傳播之前，也需要借助多種分析技術(shù)方法達(dá)到對遺產(chǎn)價值的準(zhǔn)確認(rèn)知與闡釋，從而保障展示傳播準(zhǔn)確的遺產(chǎn)價值，否則達(dá)不到遺產(chǎn)展示傳播及保護(hù)傳承的目的。

　　在未來，空間信息技術(shù)又會在文化遺產(chǎn)、自然遺產(chǎn)保護(hù)中扮演哪些角色？

　　黨安榮：面向未來，空間信息技術(shù)在文化遺產(chǎn)及自然遺產(chǎn)保護(hù)中扮演的角色將越來越重要，這是由兩個方面的發(fā)展趨勢所決定的：一方面，隨著我國生態(tài)文明體系建設(shè)與文化強(qiáng)國戰(zhàn)略的實(shí)施，文化遺產(chǎn)及自然遺產(chǎn)保護(hù)的需求越來越突出，這種需求將更加精細(xì)、及時、高效、動態(tài)、以人為本；另一方面，隨著數(shù)字中國智慧社會的建設(shè)與科技強(qiáng)國戰(zhàn)略的實(shí)施，空間信息技術(shù)方法不斷豐富、多元、快速、精準(zhǔn)。

　　上述的需求牽引與技術(shù)推動相結(jié)合，必將推動在文化遺產(chǎn)及自然遺產(chǎn)保護(hù)中空間信息技術(shù)應(yīng)用向廣度與深度發(fā)展，我認(rèn)為將會呈現(xiàn)“孿生、融合、智慧”三個重要特征：所謂“孿生”體現(xiàn)遺產(chǎn)保護(hù)過程中物質(zhì)空間與信息空間的互動，以及遺產(chǎn)數(shù)字化保護(hù)對原真性和完整性的遵從；“融合”體現(xiàn)文化遺產(chǎn)及自然遺產(chǎn)保護(hù)需要多種技術(shù)方法、多源時空數(shù)據(jù)、多類學(xué)科體系的集成與融貫；“智慧”則是將空間信息技術(shù)與自然系統(tǒng)的智慧和社會文化的智慧相疊加，形成支撐遺產(chǎn)保護(hù)與決策的智慧，這是遺產(chǎn)保護(hù)智慧化的發(fā)展趨勢與目標(biāo)。

　?。h安榮：清華大學(xué)建筑學(xué)院教授，清華大學(xué)人居環(huán)境信息實(shí)驗(yàn)室主任，清華大學(xué)國家文物局重點(diǎn)科研基地主任，主要研究方向?yàn)槌青l(xiāng)規(guī)劃與文化遺產(chǎn)保護(hù)新技術(shù)）

　　鏈接

　　1.地理信息技術(shù)在文化遺產(chǎn)與自然遺產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用

　　當(dāng)前，我國第三代北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)、高分遙感工程的建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)GIS云服務(wù)體系的建設(shè)，使得空間信息技術(shù)在文化遺產(chǎn)及自然遺產(chǎn)保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用場景非常豐富：如遙感考古信息系統(tǒng)研發(fā)、遺產(chǎn)資源的動態(tài)變化監(jiān)測，森林火災(zāi)的監(jiān)測分析和預(yù)警決策，地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測分析和預(yù)警決策，遺產(chǎn)病蟲害的監(jiān)測分析和預(yù)警決策、遺產(chǎn)本體及其環(huán)境劣質(zhì)化動態(tài)監(jiān)測分析，游客行為的動態(tài)監(jiān)測與時空分析，遺產(chǎn)保護(hù)與管理信息系統(tǒng)，遺產(chǎn)地智能導(dǎo)覽信息系統(tǒng)、虛擬博物館及其展示傳播系統(tǒng)等。

　　2.當(dāng)前數(shù)據(jù)遺產(chǎn)保護(hù)信息平臺的集成化特點(diǎn)

　　隨著空間信息技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，其在文化及自然遺產(chǎn)保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用呈現(xiàn)出集成與融合的特點(diǎn)，就是需要將RS、GIS、GNSS、VR/AR，以及物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)進(jìn)行集成與融合，借助物聯(lián)網(wǎng)體系及無人機(jī)遙感，動態(tài)監(jiān)測與獲取數(shù)據(jù)，形成集多種類型數(shù)據(jù)與一體的時空大數(shù)據(jù)資源，然后在GIS平臺上開發(fā)多種類型的監(jiān)測分析功能，包括游客管理與服務(wù)、遺產(chǎn)本體保護(hù)與管理、遺產(chǎn)環(huán)境變化與分析等，從而可以隨時對時空大數(shù)據(jù)資源進(jìn)行分析挖掘，為遺產(chǎn)的保護(hù)與利用提供決策支持。