传统村落保护的信息技术方法

◎ 党安荣 马琦伟

图3.1 党家山村落选址与窑洞民居布局（党安荣摄影）

建设美丽中国，实现中华民族永续发展，是十八大报告提出的重要目标。中国地域广阔，民族众多，在不同地域环境与不同民族文化的背景下，形成了特色鲜明的传统村落。传统村落是中华文明的载体，具有悠久的历史、深厚的文化遗存。然而，随着全球化、工业化、城市化、新农村建设以及旅游业的发展，村落传统已经正在经历巨大的威胁和挑战，保护传统村落是近年来受到广泛关注与探讨的重要问题。

2012年，由住房和城乡建设部、文化部、财政部共同启动的中国传统村落保护工作，涉及到传统村落的全面调查与专家评审，并在此基础上确定“中国传统村落名录”。同年12月公布的第一批传统村落名录包括640个不同类型的传统村落。在传统村落调查、分析、保护研究的过程中，信息技术的应用是一个重要的研究方向。

1.空间信息技术的特点分析

空间信息技术（Spatial Information Technology）是20世纪60年代以来逐步发展起来的以获取、管理、处理、分析、表达与地理位置相关的空间信息为主体的信息技术的总称，具体包括遥感（RS，Remote Sensing），全球导航卫星系统（GNSS，Global Navigation Satellite System）、地理信息系统（GIS，Geographic Information System）、虚拟现实（VR，Virtual Reality）等技术。概括起来，空间信息技术具有以下五方面的特点：（1）信息获取的客观性；（2）信息定位的精确性；（3）信息管理的灵活性；（4）信息分析的空间性；（5）信息表达的直观性。

1.1 信息获取的客观性

这一特点主要是针对遥感技术而言，遥感（RS）技术是一种远距离不接触物体而获取其信息的探测技术，是通过记录目标物体反射或发射的电磁波来获取信息的，不受任何人因素的干扰，具有很好的客观性。自20世纪60年代以来，RS技术先后被广泛应用于自然资源与环境保护、人文资源与遗产保护、城乡规划与管理等众多领域，非常重要的原因之一就是所获取的信息不仅具有宏观性，而且具有综合性、动态性、多源性等特点。

1.2 信息定位的精确性

信息定位的精确性主要是针对高分辨率航天-航空遥感技术及全球导航卫星系统技术而言。以高分辨率航天-航空遥感技术为基础的摄影测量技术，是大范围、快速获取精确地形与地物信息的重要技术途径。而GNSS则是现代高精度导航与定位的重要技术，目前全球拥有用户最多的是美国的GPS，还有俄罗斯拥有GLONASS、中国的CAMPASS、已经正在建设的欧盟伽利略系统（Galileo），未来可以更加广泛地应用传统村落保护的各个方面。

1.3 信息管理的灵活性

信息管理的灵活性主要是体现在地理信息系统（GIS）应用中，GIS是一种特定而又十分重要的空间信息系统，是以采集、贮存、管理、分析和描述与空间和地理分布有关数据的空间信息系统，可以将空间图形数据与统计属性数据进行一体化管理，便于灵活应用。自上一世纪60年代诞生以来的50多年里，GIS已被广泛应用于自然及人文资源管理等诸多领域，并取得了巨大成绩，这主要是由于应用GIS可以非常方便地进行一体化数据管理与分析。

1.4 信息分析的空间性

信息分析的空间性主要体现在GIS强大的空间分析功能方面。GIS区别于管理信息系统（MIS）的本质就在于空间信息分析，GIS的空间分析功能应用非常广泛，对定量化决策支持非常有帮助。同时，空间分层数据与空间分析模块相结合，使得GIS能够完成大量复杂问题的分析，诸如空间区位分析、选址优化分析、时空变化分析等；此外，还可以根据业务工作的需要，增加GIS空间分析模型，丰富GIS的综合分析功能。

1.5 信息表达的直观性

信息表达的直观性主要体现在GIS与VR的空间表达功能。GIS不仅具有强大的空间数据管理与分析功能，同时对于分析的最终结果可以通过多种方式予以表现，包括类型繁多的二维和三维表现方式。VR的三维及其动态表现能力则更强，无论是城乡规划的现状还是规划的效果，都可以表现得非常逼真。特别是近年来高分辨率遥感技术及网络GIS的发展与应用，智慧城市的构建，更强化了空间信息技术对于信息的表达与传播。

2.传统村落保护需求分析

传统村落保护涉及到一系列具体的工作，包括传统村落的调查、识别、规划、管理、利用等，其根本目的在于通过调查与识别确定传统村落资源的重要性与敏感性，通过科学规划与管理保护传统村落资源的完整性与真实性，最终达到合理利用与永续发展。在开展上述工作的过程中，特别需要RS与GIS等空间信息技术的支撑。

2.1 调查与分析的需求

传统村落的调查与分析是一项浩大的基础性工作，借助于空间信息技术中的RS技术所获取的遥感图像不仅有助于在宏观上认识与把握传统村落的空间分布及其相互关系，而且高分辨率航天-航空遥感图像也可以辅助进行传统村落的详细调查与定量分析，这是任何其他技术都无法比拟的。多年来RS技术在古村落保护研究中的应用都可以很好的说明这一点，近年来高分辨率遥感技术与高光谱遥感技术的发展，使得RS技术如虎添翼，有望在传统村落调查与分析工作中发挥更大的作用。

图3.2 党家山村落自然与人文特色分析（马琦伟绘制）

在借助RS技术进行传统村落调查与识别的基础上，应用GIS将所获得的大量数据按照空间信息与属性信息进行分类组织与管理，形成传统村落综合数据库，有助于实时开展传统村落资源的查询、检索、分析以及可视化表达，进而通过多因素评价确定传统村落资源的重要性与敏感性，以便于有的放矢地开展下一步传统村落资源的规划与管理工作。

2.2 规划与管理的需求

在调查与分析的基础上，开展传统村落保护规划与管理工作是非常重要的技术途径，规划的过程实质上就是对传统村落资源进行分级、分类、分区评价，并依此制定分级、分类、分区保护管理政策的过程。在传统村落保护规划过程中，基于GIS的传统村落资源空间与属性一体化数据库的多种空间分析，诸如叠加分析、缓冲区分析、网络分析等都可以发挥很好的作用，为传统村落评价过程中的多要素定量综合分析提供了技术保障。

在传统村落资源保护管理过程中，基于GIS开发传统村落管理信息系统是一个非常好的选择，在管理信息系统支持下，不仅可以开展常规的查询、检索、统计、展示等管理工作，而且可以进行定量与定向相结合的变化分析与发展预测。同时可以借助遥感技术对传统村落进行动态变化监测，以便于随时掌握现实性很强的传统村落资源状况，及时调整规划与管理方案，保障对传统村落资源完整性与源真性的保护。

2.3 利用与传承的需求

保护传统村落资源的根本目的主要有两个方面：其一是科学合理的利用，其二是持续发展与传承。科学合理的利用离不开规划与管理，空间信息技术的应用需求是显而易见的；另一方面，在何时、何地、开展何种方式、何种程度的利用活动都是可以借助GIS进行定量分析的。与此同时，在开展利用活动的过程中，对于传统村落资源影响的时间变化、空间分布、程度差异也可以通过遥感技术进行监测，以便形成实时反馈机制，随时调整对传统村落资源利用的时间、地点、方式与程度。

对于传统村落文化的传承，涉及到外因与内因两个方面。外来文化的影响、渗透、侵蚀是传统村落文化传承面临的重要外因，而村落居民对于自身传统文化价值的认同感与自豪感则是传统村落文化传承的根本内因。借助网络GIS与管理信息系统可以有效的宣传村落文化的价值与特色，引起社会各界的广泛关注，并熏陶与教育村落居民、特别是年轻居民是非常有意义的。如果全社会都能够自觉地关注传统村落文化的保护与传承，外来的影响就会逐步减少，而内在的保护意识与传承责任就会逐步增大。

图3.3 村落区域卫星影像图（马琦伟绘制）

3.空间信息技术应用探讨

基于上述传统村落保护研究的需求分析，下面以陕西省佳县传统村落党家山的保护研究中空间信息技术的应用为例，探讨空间信息技术辅助传统村落保护研究。

党家山村所在地区的自然条件具备典型的陕北黄土高原特色（图3.1、图3.2），沟壑纵横、地形破碎；村落空间结构呈现串珠形，即通过黄土梁顶部一条主要道路将几乎所有农户的窑洞院落联系起来，在村落的制高点处坐落着土地神庙；村落的文化内容完整而丰富。

3.1 资源调查与分析应用

在传统村落资源调查与分析阶段，应用中高分辨率（2.5米）的法国SPOT卫星遥感图像作为主要的背景信息，对村落文化资源进行空间定位，并认识文化资源与自然环境之间的相互关系（图3.3）。同时，借助于GIS的空间数据输入与管理功能，构建村落空间与属性一体化数据库，具体内容包括行政区划、道路交通、河流水系、地形地貌、特色景点、民居建筑等空间数据，以及社会经济统计数据、文化资源属性数据等。在此基础上，应用GIS空间分析功能开展多种空间分析，比如地形分析（图3.4）。

图3.4 村落区域地形分析图（马琦伟绘制）

质量较好的窑洞民居

土窑洞民居

图3.5 党家山村窑洞民居建筑质量分级图（马琦伟绘制、党安荣摄影）

质量中等的窑洞民居

图3.6 党家山村窑洞民居建筑材料分类图（马琦伟绘制、党安荣摄影）

石窑洞民居

图3.7 传统村落党家山保护分区图（马琦伟绘制）

图3.8 传统村落党家山保护规划图（马琦伟绘制）

3.2 保护规划与管理应用

在传统村落资源保护规划与管理阶段，主要是依据前一阶段所建立的GIS空间与属性一体化数据库开展多要素分析，根据传统村落资源的属性特征、质量特征、重要性、敏感性等确定其分级（图3.5）、分类（图3.6）与分区（图3.7），并进一步制定相应的保护规划（图3.8）与保护措施。同时，为了更好地落实保护规划，可以研发传统村落保护管理信息系统，满足信息查询、检索、分析、预测、展示等功能，还可以进一步开展资源现状的在线监测与动态变化分析，以便于更好的进行管理与保护。

3.3 文化发展与传承应用

在传统村落文化发展与传承应用阶段，最基本的是借助GIS的二维与三维表现功能，向社会公众展示传统村落文化资源空间分布与类型状况；同时借助于信息网络向国内外广大民众发布与展示传统村落文化资源的基本状况、空间分布、主要特色、保护目标、保护措施等，以争取全社会对传统村落文化资源的游赏与保护，促进传统村落文化资源的全民保护意识与保护行动，从根本上实现传统村落文化资源的利用与传承！

4.结语

本文以陕西省佳县传统村落党家山文化资源保护为例，分析应用空间信息技术开展传统村落保护研究的技术方法，期望形成一般性的方法流程，以便推广应用，促进传统村落保护工作。