现代科技理念在麦积山石窟保护管理中的应用与价值

王通玲 (麦积山石窟艺术研究所 甘肃天水 741020)

现代科技理念在麦积山石窟保护管理中的应用与价值

王通玲 (麦积山石窟艺术研究所 甘肃天水 741020)

现代科学技术的突飞猛进，不断地拓宽着人们的视野，并影响和改变着人们的思维和行为方式，并为社会各领域提供新的技术手段。影响到文化遗产领域也是如此。近年来，文化遗产领域不断引进先进的保护管理理念，并借助现代科学技术的力量，大幅提升了文化遗产地的综合管理水平，提高了对文物及其载体的科学保护能力，使得文化遗产本体及其所处环境的真实性和完整性得到有效保护，文化遗产的价值得以长久可持续的延续。

现代科技；麦积山石窟；遗产地保护与管理

【DOI】10．19312/j．cnki．61-1499/c．2016．07．105

麦积山石窟位于甘肃省天水市麦积区，地处秦岭山脉西延部分的小陇山丛林之中，距城区约30公里处。麦积山石窟作为中国的四大石窟之一，是公元5-18世纪佛教沿丝绸之路传播和发展的典型佛教石窟寺。石窟开凿在悬岩峭壁上，是一个石窟遗存与地貌特征和自然景观完美结合的艺术杰作。其石窟遗存包含了洞窟遗存，建筑遗存（瑞应寺、舍利塔）和可移动馆藏文物，是典型的文化遗产综合体。在其洞窟形制、建造材料、传统技术等方面真实展现了不同时期的艺术特征和技术水平，充分展现了千余年来麦积山石窟不断演变、发展和完善的全过程。尤其以北朝时期的精美雕塑而闻名于世，被美誉为“东方雕塑陈列馆”。1961年被国务院公布为第一批全国重点文物保护单位。2014年6月22日，第38届世界遗产大会审议通过了“丝绸之路：长安—天山廊道的路网”申遗项目，麦积山石窟作为其中一处遗产点，成功列入《世界遗产名录》。

麦积山石窟作为一处世界文化遗产地，如何按照世界遗产地的保护和管理要求及其标准，建立长期可持续的保护管理保障体系，同时协调遗产的保护与利用关系，真实、全面的保存并延续麦积山的历史信息和全部价值，并将遗产的价值充分准确的传递给公众，现代科技与理念发挥着重要作用。

一、真实、全面的保存并保护麦积山石窟的遗产价值和全部历史信息，法律是其最有力的保障

麦积山石窟成功列入丝绸之路跨国申遗名单，是在“一带一路”发展战略下合作发展的理念和倡议，是在全球视野及遗产地前瞻性视角下的产物。依据《保护世界文化与自然遗产公约》，中国作为缔约国之一，在我国世界文化遗产的确定、保护、保存、展示和传承给后代等方面负有主要责任。因此，麦积山石窟在原有的全国重点文物保护单位的工作基础上，如何按照世界遗产的要求，保护麦积山石窟的遗产价值及其载体，保障其真实性和完整性，是当前麦积山石窟的工作要点。麦积山石窟长期有效的保护管理体系需要达到世界遗产的标准，这对包括麦积山石窟艺术研究所在内的四家管理机构提出了新的要求。保护世界文化遗产的价值，需要一系列法规、制度的保障。

丝绸之路跨国申遗项目包括了中国、哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦3个国家的33处遗产点，麦积山石窟是甘肃境内的其中一处遗产点。其管理协调机制分为跨国层面、国家层面、省级层面、遗产地层面共4个层级。目前，跨国层面、国家层面和省级层面的管理协调机制已通过相关方的签署协议，统一各方的行动和认识，基本建立起一个有效的跨国世界遗产管理框架。而在遗产地层面的管理体系中，由于麦积山石窟遗产资源具有多样性特征，包括文物、动植物环境、地质地貌等。同时麦积山石窟具有多项国家级的保护称号，包括世界文化遗产地，全国重点文物保护单位，麦积山风景名胜区，麦积国家森林公园，天水麦积山国家地质公园以及麦积国有林场。复杂的资源情况致使涉及多家行政管理部门，如文物部门，建设部门，林业部门和国土资源部门，因此需要四家管理机构共同协调并进行专业化管理，促进各项工作的顺利推进。

麦积山石窟艺术研究所隶属于文物部门的管理机构，主要负责麦积山石窟的日常管理、文物保护、考古研究、美术临摹、旅游接待、安全保卫、宣传展示等工作。

麦积山风景名胜区管理委员会属于建设部门，其管理部门主要负责风景名胜区内的统一规划、综合管理、资源保护和执法监督以及工程设计、施工和规划的实施。

麦积山国家地质公园属于国土资源部，其管理机构主要负责麦积山国家地质公园的建设，以及麦积山地质、地貌的保护管理工作。

甘肃省小陇山林业实验局隶属于林业部门，主要负责林区内动植物资源的保护和管理，包括林区自然灾害、事故的预防与处理、林区火情监测和林区治安保卫工作。

长期以来，遵照《中华人民共和国文物保护法》《中华人民共和国林业法》《风景名胜区管理条例》等各类相关法律法规，四家机构相互协调，密切配合，按照各自的职责和分工进行景区内文物、林业及景观环境的保护与管理工作。尤其以具体针对麦积山石窟保护管理的《麦积山石窟保护管理办法》《甘肃省麦积山风景名胜区保护管理条例》为准则，先后编制了《麦积山石窟保护规划》《麦积山石窟管理规划》，其规划目标、规划措施的制定、项目的确定与审批等都建立在以麦积山石窟遗产价值载体的全面保护为前提，对麦积山石窟的保护、研究、管理、利用做了全面科学的统筹规划，将不符合世界遗产管理需求的地方进行调整，重新认定麦积山石窟的遗产价值和遗产环境所承载的历史信息，以保障麦积山遗产的本体及其环境得到真实、完整的保护和延续。

二、麦积山石窟的风险管理与遗产地监测预警体系的建立

麦积山石窟所依存的山体是结构松散的砂砾岩，加之风蚀，雨水，地震等自然灾害的影响，以及历史及人为因素的破坏，石窟的文物本体和所处的环境都受到了不同程度的破坏，这种变化和局面给麦积山石窟遗产地的保护和管理带来巨大的威胁和挑战，使越来越多的研究者和管理者认识到文化遗产风险防范的重要性，由此加强文化遗产地的预防性保护越来越受到重视。

预防性保护理念的本质，就是在各种风险因素对文化遗产造成破坏性影响之前或之初，及时采取有效的措施，避免损失的发生或以更低的成本降低损失。这与风险管理理念十分相似，因此风险管理理论在文化遗产地保护与管理中具有一定的指导意义和应用价值。[1]在文化遗产地风险管理中，科学、系统、有效的监测是实现风险管理的前提和基础。监测作为文化遗产地保护与管理的重要手段，其根本目的是要了解文化遗产地价值载体（包括文物本体和周边价值环境）的动态变化情况，判断其发展的趋势，进而为提出合理的保护与管理措施，尤其是为预防性保护措施提供依据。

麦积山石窟艺术研究所在开展监测工作之初，监测对象比较单一，主要针对某种环境要素和文物本体病害的基础检测，包括气象环境、洞窟温湿度、光照和洞窟巡查等。相比较于监测工作起步较早、体系较完善的的敦煌莫高窟，我们的监测工作基础相对薄弱，存在很多不足之处，监测内容不全面，系统不完善，方法也比较落后，监测数据不连续、分析不充分等，诸如此类的问题造成监测数据不能真实反映承载文物赋存的环境和文物本体病害产生的原因，也不能为文物本体的科学保护和保存提供一定的数据支持。为了达到世界文化遗产地监测的要求，麦积山石窟艺术研究所和敦煌研究院、浙江大学合作，借鉴莫高窟的成功经验，进一步完善麦积山石窟的检测内容、要素，提升并优化麦积山石窟的检测预警体系。

麦积山石窟遵照“保护为主、抢救第一、合理利用、加强管理”的文物工作方针和世界文化遗产保护的相关要求，突出麦积山石窟作为我国古代丝绸之路重要文化载体的地位，引入风险管理的理论，科学系统分析麦积山石窟所面临的自然和人为风险因素，针对保护中存在的问题，进行麦积山石窟监测方案的编制，运用物联网技术、传感技术等先进、成熟的监测、数据传输、分析等技术，创建“风险监测—综合预报—提前预警—及时处理”的遗产保护管理工作模式，最大限度地减小各种风险因素对遗产所造成的危害，实现变化可监测、风险可预报、险情可预控、保护可提前的预防性保护管理目标，使得遗产的真实性、完整性得到有效的保护。

麦积山石窟监测预警体系的建立，可及早的发现壁画、塑像、石刻及其赋存环境的细微变化，为尽早实施应对控制给出重要依据，也为开展洞窟壁画病害与洞窟内外环境因素影响的关系和病害产生机理的研究提供可能和必要的条件。同时，建立麦积山石窟预警监测体系不但可实现遗产气象监测、微环境监测、生物破坏检测、本体监测、载体监测、栈道监测、陈展监测和游客承载量监测系统的信息集成和信息共享，而且还可以促进各相关部门间的协同合作关系，确定遗产保护，管理，利用中所遇事件的轻重缓急，依据事件的重要性程度，提出相应的报送、预警方式和措施，进而提高遗产地的管理水平，促进麦积山石窟从抢救性保护到预防性保护的过渡。[2]

纵观麦积山石窟的监测历程，也是经历了从无到有、从简单到复杂、从直觉判断到使用仪器，从被动到主动的过程。麦积山石窟监测预警体系的建设，完善了麦积山石窟的监测内容，实现了动态监测和信息化管理的需求，建立了监测预警机制和处置方案，启动了检测动态信息的报送、分析、统计、发布功能，从整体上提高了监测管理水平。基本实现了变化可检测、风险可预报、险情可预控、保护可提前的保护管理目标，为麦积山石窟的保护、管理起到了科学、积极的推进作用，达到了世界文化遗产对于监测的要求和标准。

三、麦积山石窟的文物数字化工作

由于石窟寺文化遗产的脆弱性和不可再生性，现有的摄影照片和录像资料作为档案记录，很难持久保存其价值信息，这是世界遗产保护中亟待解决的难题。近数十年来，随着计算机技术的快速发展，计算机广泛应用于各个领域，计算机图形学、数字图像处理与人工智能等技术也日渐成熟，为遗产的保护、复原与研究提供了新的方法与手段。[3]

我国的石窟寺数字化工作最早开始于敦煌莫高窟。20世纪90年代，敦煌研究院联合其它科研院所，实施了“敦煌壁画计算机存储与管理系统研究”，目的在于探索利用计算机技术进行复杂文物信息获取和保存的技术路线。结果表明，使用计算机技术保存珍贵的文化遗产是一项可行并且极具发展前景的技术。之后敦煌研究院联合浙江大学开展了“濒危珍贵文物信息的计算机存储与再现研究”；随后，又与美国梅隆基金会决定共同建立“数字敦煌”项目，致力将莫高窟窟型、窟内壁画、塑像等一切文物信息，以毫米的精度采集并虚拟存储在电脑里。并成立一个“数字敦煌”的数字游客中心，该中心集文化保护、文化教育、文化旅游于一体。旨在以高科技“复原”和数字化展示技术，使游客获得比传统参观方式更多、更清晰的信息，打破时间、空间限制，满足人们游览、欣赏、研究等需求。此举既能减少游客在洞窟内的逗留时间，又能全面展陈敦煌石窟灿烂的文化艺术，达到保护和利用的双赢目的。[4]“数字敦煌”项目的成功实施，为文物保护还有其它石窟寺的保护和研究利用开辟了新的途径。

自2007年以来，麦积山石窟尝试与国内外相关数字化研究机构展开合作，进行洞窟的数字化扫描建档工作。首先与日本驻波大学合作，对麦积山石窟部分洞窟进行数字化扫描，其功能主要用于展示宣传。其后又与北京凸版数字有限公司合作，进行对特级洞窟的数字化扫描，数据成果用于专用PC的展览展示中。2012年与北京双百爱玲珑公司合作使用了“虚拟漫游”技术，以服务器为基础，在场景文件中记录和管理数字图像，视频，音频和数据收集及归档等功能，在数据库管理工作中，可跨平台、跨空间运行，体现数据信息共享性，提高了管理数据的信息量、信息类型以及查找效率。2010年与武汉华宇科技公司共同合作，完成“丝绸之路”申遗中麦积山石窟15个特级洞窟的数字线描图项目，并于2012年共同完成向国家文物局《麦积山石窟数字线描图项目》的申报工作，现正处于实施阶段。2015年麦积山石窟与北京联合大学合作申请国家科技支撑计划课题《麦积山石窟文化遗产资源数字化与文化内涵库构建》。本课题通过构建符合国际表达的麦积山石窟文化内涵库和数字化展示系列资源，综合运用文物测绘、文物数字采集等技术，针对麦积山石窟结构复杂、内容丰富多样的特征，形成“石窟文化遗产数字化采集和建模集成项目规范”，构建形成符合东西方文化表达的、高清晰度的麦积山石窟文化内涵库和数字化展示系列资源。

麦积山石窟文物的数字化，初步实现了三维展示，三维模型和正射影像等数字化群落的搭建，为麦积山石窟数字信息档案的构建打下了基础。数字成果的目的及功能正在从展览展示到数字化存档、考古研究以及向数字化保护的拓展。现阶段，文物的数字化技术作为记录和可视化遗产地的强大工具，已成为麦积山石窟保护和管理的重要辅助手段，不仅能实现高精度、色彩逼真的数字信息采集、存储、处理，高保真的保存麦积山石窟文物的珍贵资料；并在对麦积山石窟的保护管理方面，既能辅助进行塑像壁画的虚拟修复、模拟病害变迁等，又能通过三维虚拟漫游等展览展示效果，缓解实物参观对遗产地带来的危害，突破实物参观的时空局限，在真实、完整传播遗产地价值的基础上保护其本体。

文化遗产保护的合理决策源于对文物的载体、材料、工艺等信息的准确把握。文物所承载的历史信息在保护策略的编制、实施和监测方面扮演着不可替代的角色。因此，对文物信息的精准获取及信息数据库的构建对文化遗产的保护和合理利用以及管理规划起到至关重要的作用。[5]启动麦积山石窟文物的数字信息化建设及管理体系，进一步完善并拓展其成果具有重要的现实意义。

四、基于互联网+ 的麦积山石窟智慧化建设

2013年，习近平总书记在中共中央政治局集体学习时的重要讲话中提出“让收藏在博物馆里的文物、陈列在广阔大地上的遗产、书写在古籍里的文字都活起来”。十二届全国人大三次会议国务院总理李克强在政府工作报告中首次提出制定 “互联网+”行动计划，推动移动互联网、云计算、大数据、物联网等与现代制造业结合，促进电子商务、工业互联网和互联网金融健康发展，引导互联网企业拓展国际市场。[6]让文化遗产活起来是党中央对文物工作提出的最新要求，也是文物工作围绕大局、服务社会的必然要求。在这种时代背景下，数字化、三维建模、物联网、移动互联网、云计算、大数据等各类新技术在文博领域的应用不断加强深入，作为信息化应用最新发展形态的智慧景区、智慧旅游成为发展趋势。

敦煌莫高窟，龙门石窟等在智慧景区、智慧旅游等方面已走在了国内石窟寺领域的最前沿。2014年8月，敦煌莫高窟数字展示中心开始对外开放，游客通过多种形式可提前预约进行参观，并实施敦煌莫高窟数字展示中心和莫高窟相结合的参观新模式。参观实体洞窟的时间大量压缩，从而提高了游客最大承载量，参观流量得到了合理有效调控，对缓解洞窟保护压力和提升参观服务管理水平起到了积极作用，解决了莫高窟保护和利用之间的的矛盾关系。龙门石窟依托腾讯科技打造“互联网+龙门”智慧景区建设，旨在提升龙门石窟智慧景区发展、打造互联网景区产业集群、促进景区业态优化升级。将合作推进龙门石窟微信公众账号建设，包括3D实景地图、微信购票、二维码进闸机、微信语音导游讲解等亮点服务，依托腾讯网、微信、腾讯微博、腾讯视频以及地方网络等重要传播媒介，综合运用图片、文字、音频等传播形式，从用户场景、区域场景、功能场景、兴趣场景等层面，全面宣传龙门石窟的文化及内涵。

在这种背景下，麦积山石窟面对日益繁重的石窟保护管理，以及快速增长的游客量，如何在确保石窟文物安全的前提下，为游客提供更优质轻松的参观体验，成为麦积山石窟艺术研究所发展的主要问题。基于此，麦积山石窟提出智慧化建设项目，通过技术创新、理念创新和模式创新，借助现代化的科学技术手段，以麦积山石窟的业务需求为基础，搭建涵盖智慧管理、智慧保护和智慧服务的智慧化新体系。以全面保护、管理、阐释为目的，全面梳理所内各项业务需求和现有的文物资源，综合应用各种先进的数字化、信息化技术，构建麦积山石窟数字资源库、智慧管理、保护与服务平台，以及配套的现代化基础网络设施，实现文物数据、观众管理数据、票务信息数据、图书资料数据和学术研究数据的统一存储与管理，实现业务管理、展示推广、观众服务、社会教育的智慧化，实现全面提升业务管理信息化水平，丰富公众服务、宣传教育手段和形式，建设智慧化的石窟服务公众平台。

麦积山石窟智慧化体系的建设，将会突破地域限制，加强信息资源的互通与共享，通过传感网络、虚拟现实等技术手段，包括智能导览、体感互动、二维码扫描等提供丰富的文化遗产信息供给，也可通过门户网站、微博微信、石窟数字展览系统，打破传统的时空限制，确保公共推广内容的广度和深度。也可通过门票预约，文创产品创新等服务手段，进行麦积山石窟的推广活动。麦积山石窟不仅有着精美的雕塑，也有陶器，雕版，字画，碑刻等各类藏品约一千六百多件，以及经卷、文书一千余册，具有很高的历史价值和艺术价值。作为世界文化遗产地，在普及历史文化知识，提高公众认知水平等方面发挥着重要作用。传统的传播教育方式已经无法满足服务公众的需求。通过麦积山石窟智慧化体系的建设，将会实现资源信息的流通与共享，提升教育功效，带动文化产业的发展，促进麦积山石窟业务管理、文物保护与公众服务协同发展，全面提高文化遗产地的保护管理水平，真正实现文化遗产在保护和利用中“活”起来。

[1]王明明、文琴琴、张月超．《基于风险管理理论的文化遗产地检测研究》，《文物保护与考古科学》2011年8月。

[2]樊锦诗．《基于世界文化遗产价值世界文化遗产地的管理与检测—以敦煌莫高窟为例》，《敦煌研究》2008年第6期。

[3]王旭东、苏伯民、陈港泉、汪万福编著《中国古代壁画保护规范研究》科学出版社，2013年12月，第214页。

[4]吴健．《用影像留住敦煌—结合科学技术和艺术手法创造全新视觉敦煌》，《数字遗产 分享遗产—第二届文化遗产保护与数字化国际论坛论文集》上海：上海远东出版社，2012年10月。

[5]周明全、稅午阳、王学松、吴玉涵．《文物数字化关键技术及其在数字博物馆中的应用》《数字博物馆研究与实践》2009年北京数字博物馆研讨会

[6]申继平．《基于互联网+的博物馆公共服务数字化建设》，《软件产业与工程》2015年第4期。

王通玲（1984— ），2011年毕业于西北民族大学历史文化学院，麦积山石窟艺术研究所研究馆员。