大数据时代历史文化名城信息平台建设创新研究

管雯君 曾钢良

大数据时代历史文化名城信息平台建设创新研究

管雯君 曾钢良

历史文化名城是具有地域性特色的宝贵资源，它是历史文化和积淀的结果，蕴含了巨大的文化和艺术价值。在当今中国经济发展进入“新常态”的背景下，这些宝贵的历史资源需要规划管理者进一步去挖掘和保护。随着大数据时代的到来，城乡规划信息化的技术手段日趋发达，历史文化名城保护信息化的工作需要各种新技术的支撑，通过对现有历史文化名城信息平台的认识和相关新技术的研究与分析，提出了信息化时代历史文化名城保护的一些新思路。

历史文化名城；信息；系统

1 引言

历史文化名城是指保存文物特别丰富并且具有重大历史价值或者革命纪念意义的城市[1]。历史文化名城是一个城市历经沧桑的历史文化积淀的结果，是中华民族勤劳智慧的物质结晶。随着城市化进程的迅速推进，高速建设的脚步对城市的历史文化资源造成了巨大的威胁，对于历史遗存的丰富的历史文化名城而言，这种破坏尤其突出。因此，在当今中国经济发展进入”新常态“的背景下，历史文化名城保护需要大数据的支撑和更加先进的技术手段，如何处理好城市的历史文化保护与未来发展之间的关系，构建多元化的历史文化保护信息化综合平台是当代城市规划建设的难题。

2 新型历史文化名城信息平台总体设计

2.1 建设目标

历史文化名城保护信息系统的建设以计算机技术、数据库技术、三维GIS技术等为依托，建立多元化地理信息系统平台：实现对于现有名城保护信息的“精确分类，有效管理”；实现对政府已批准的、已上报的、已调查的保护历史文化名城的相关资料并建立空间和多媒体数据库，同时保障后期更新数据的整理、转换与入库；实现数据的采集、管理、分析、输出一体化；实现历史文化遗产的科学管理，满足城市规划管理业务审批的需要，提高规划审批工作效率，加大城市历史文化名城保护的力度。

2.2 总体建设思路

为了更好地落实国家历史文化名城、中国历史文化名镇、名村及优秀历史建筑的保护和监督管理工作，需要将国家历史文化名城、中国历史文化名镇、名村、优秀历史建筑和文物建筑进行空间坐标入库，建立历史文化保护专题图库，并在此基础上结合基础地形数据，开发历史文化名城规划管理系统，为历史文化保护和监督管理等各项工作提供技术支撑平台[2]。

历史文化名城数字化建设包括数据体系建设和系统平台建设两部分内容。在此基础上针对管理部门、科研专家和社会公众进行不同的系统应用!以满足各自的需求，其总体建设思路（图1）。

图1 历史文化名城保护信息平台总体建设思路示意图

2.3 数据体系建设

为了更好地管理历史文化名城保护相关信息，依据《历史文化名城保护规划》，从“历史城区、历史文化名镇名村、文物保护单位、历史建筑”4个层面对数据进行划分（表1），建立名城保护数据体系[3-4]。按照该体系规范对现有和采集的历史文化保护数据进行收集、整合、标准化（图2），建立完备的名城保护数据库。

表1 历史文化名城保护信息数据库信息分类一览表

类别备注数据库名城历史建筑历史建筑根据《历史建筑和历史风貌保护办法》进行管理重要景观控制地带其他保护信息古树名木……

图2 系统数据库建设流程图

2.4 系统平台建设

2.4.1 总体框架

“历史文化名城保护综合信息管理系统”主要包括数据层、应用服务层（综合信息管理系统、综合应用展示系统）、表现服务层（信息平台门户）等等，总体架构如图3所示。

图3 综合管理信息系统总体架构示意图

数据服务层主要包括各类数据库：历史文化名城编目数据库、保护规划专题数据库、基础地理信息数据库等。历史文化名城编目数据库用于存放4大类文化保护信息，是所有历史文化名城保护的数字档案，是管理者真正摸清家底、实现精细化管理的基础；业务专题数据库是辅助业务单位进行信息采集、信息上报、信息审核、信息发布与监测等的信息数据库；基础地理信息数据库主要包括该地区DEM、DOM等基础地理空间数据产品，还包括三维云数据、全景图数据等新型地理空间数据，为历史文化名城保护展示及研究提供支撑[5]。

应用服务层主要包括支撑系统稳定运行的平台软件和基于数据服务及平台软件构建的平台服务体系接口。这些平台软件主要包括地理信息服务平台、工作流引擎、规则引擎、应用开发报表表单、Web中间件及搜索引擎等等[6]。GIS平台能够实现对地理空间数据的高效索引和分析，为历史文化名城保护数据挖掘应用提供数据支撑。工作流引擎、规则引擎、应用开发报表表单、Web中间件和搜索引擎是各个应用子系统的功能支撑，为复杂的业务功能提供底层基础服务。

表现服务层主要采用以B/S为主的系统架构，前端封装的开发框架及控件主要包括：JS控件、全景控件、视频控件、虚拟场景控件、地图浏览空间等等。

2.4.2 功能设计

历史文化名城保护管理信息系统功能（图4）。

图4 系统功能模块示意图

3 技术创新点归纳

3.1 基于 GIS 的多因子评价的历史建筑价值评定

历史建筑是历史文化名城重要构成要素，对于历史文化名城的保护而言起着至关重要的作用，然而对于各类历史建筑的价值该如何判断，历史建筑的分布情况对整个城市造成的影响如何判断是历史文化保护信息化工作的一个重要部分[7]。目前全国各地对历史文化名城中历史建筑的价值判断的技术手段还比较落后，普遍存在以下几个问题：

（1）规划编制人员在对于基础资料的收集及分析是都是从主观感性的角度，使得历史文化街区保护与更新规划不能综合的考虑多源相关资料及其相互的影响，因此不能对街区的现状做出科学的分析而导致规划设计成果缺乏整体性和科学性。

（2）在使用 CAD 技术处理大量的数据是会产生较大的工作量，也无法处理大量的属性数据，从而造成了人力物力资源的浪费。

（3）规划成果中大都数以图形文件为主体，文字资料为辅助，现状资料和数据却不能系统的统计在相应的数据库中。

在大数据时代的背景下，历史建筑的价值需要有更加理性的权重评价体系，历史建筑的机制评定应该以GIS 数据库为基础，整理出历史街区内建筑相关信息，并在后期规划设计和分析过程中通过多因子叠加分析，实现对建筑价值的综合评估,为具体建筑的实施策略和保护、整治模式提供参考依据[8]。可根据历史文化名城的特色针对历史建筑选取历史价值评定因子，例如建筑风貌、建筑年代、建筑外观质量、与历史关联度、建筑典型性等多个影响因子，根据因子的权重确定历史建筑的历史价值（表2、3），将多种价值评定影响因子的权值叠加，得出历史建筑价值的综合评价结果（图5、6），旨在更好的在定性定量两个方面为历史文化街区的保护与更新规划提供参考依据，为管理者提供更精确的数据结果。

表2 历史建筑价值评定因子权重一览表

表3 历史建筑典型因子权值表

图5 历史建筑风貌评定分布图

图6 历史建筑人文历史价值评价示意图

3.2 三维仿真技术应用

历史风貌建筑三维仿真是运用计算机图形图像技术，结合历史风貌建筑详细测绘成果、历史照片、历史图纸等资料，建立详实三维物体模型，对历史风貌建筑的内外部场景和周围环境予以仿真再现，并使建筑模型在三维空间不同角度予以展示。相对于传统的实景拍摄影片和照片而言，三维仿真有如下优势:

(1) 实拍不能完成的镜头可通过三维仿真来模拟完成;

(2) 能够表现已损坏的历史建筑与历史街区内外场景，即通过已掌握的历史图纸、历史照片等历史资料进行仿真复原，展示历史原貌;

(3) 相对于录像片、照片的单薄表现力而言，三维仿真具备电影般的画面品质和震撼效果,可具备珍藏的价值[9-10]。

对于历史文化名城综合管理信息系统，增加三维展示模块，能够实现对于历史建筑的二三维一体化管理，可以实现的功能有：三维漫游（图7）、场景定位（图8）、历史街区改造前后对比（图9）、历史街区周边规划项目报建方案审批（图10）等功能，表达方式更为直观，三维仿真技术能让历史文化名城保护信息系统发挥更大的效力，极大地改变了传统二维平面图的陈旧管理模式，让规划审批决策的过程变得更加科学和高效。

4 结语

在当今中国经济发展进入“新常态”的背景下，城镇化的步伐仍然在不断加快，历史文化资源的保护变得越来越重要。面对信息化时代海量数据的冲击，各种新的技术手段不断涌现，为了加快落实历史文化名城保护工作，建立高效的、具有针对性的管理信息平台尤为重要，运用三维GIS技术、多因子历史价值评价技术等新技术能够助推历史文化名城保护信息化建设更快、更好地发展。然而，历史文化名城保护同时具有很强的地域性特征，如何针对各种不同类别的历史文化名城实施适宜的建设方案仍值得规划师去探讨。

图7 历史街区三维场景展示示意图

图10 历史街区周边规划项目报建方案审批示意图

[1]王林,王骏.历史街区保护规划编制方法研究[J].城市规划,1998,(3):37-39.

[2]胡明星,董卫.基于GIS的镇江西津渡历史街区保护管理信息系统[J].规划师,2002,(3):71-73.

[3]胡明星,董卫.GIS技术在历史街区保护规划中的应用研究[J].建筑学报,2004,(12):63-65.

[4]中华人民共和国建设部历史文化名城保护规划规范,GB50357-2005. [M].北京:中国建筑工业出版社,2005.

[5]张松.历史性城市保护学导论——文化遗产和历史环境保护的一种整体性方法 [M].北京:中国建筑工业出版社,2008.

[6]赵勇,张捷,卢松,刘泽华.历史文化村镇评价指标体系的再研究——以第二批中国历史文化名镇(名村)为例[J].建筑学报,2008,(3).64-69.

[7]陈薇,王承慧,吴晓.道路遗产与历史城市保护——以南京为例[J].建筑学报,2008,(3):64-69.

[8]张捷.历史城市空间的变迁研究-以南京为例[D].南京:东南大学,2009.

[9]李肖,徐佑成,江红南,等.实时三维技术在交河故城遗址保护中的应用[J].文物保护与考古科学,2013,(1):25-28.

[10]赵勇,张捷,卢松,刘泽华.历史文化村镇评价指标体系的再研究-以第二批中国历史文化名镇(名村)为例[J].建筑学报,2008,(3).64-69.

责任编辑：张吉明

Historical and cultural cities are precious resources with regional characteristics. They resulted from the accumulation of history and culture, containing great cultural and artistic value. Under the background of “New Normal” of Chinese economic development,these precious resources require program managers to further discover and protect. With the arrival of the time of big data, the technologies for urban and rural planning informatization are rapidly developed. The informatization of protection of historical and cultural cities requires the support of various new technologies. Through the cognition of current information platform for historical and cultural cities and the research and analysis of related new technologies, the article put forward some new ideas on the protection of historical and cultural cities in the information time.

historical and cultural city ; information ; system

TU-86

A

1674-4144（2016）-02-38（5）

管雯君，佛山市城市地理信息中心工程师。

曾钢良，佛山市城市地理信息中心系统分析师。