鼓浪屿文化遗产监测系统设计与实现

黄承彬

（福建省厦门市文化遗产监管中心，福建 厦门 361012）

0 引言

社会的进步改变了人们对文化的看法，并改变了文化遗产的监测方式，为文化遗产提供了主动保护，而监控系统的构建，也加入了对文化遗产预防性保护理念，为文化遗产提供全方位的保护。故鼓浪屿文化遗产监测系统的构建，是按照相应的设计原则，给出设计的思路与框架，在实际工作中应用。

1 监测系统设计的原则与思路

1.1 原则

确定价值核心：系统应用的价值是遗产价值，基于这一价值，预测有哪些因素可能影响遗产价值，并对这些风险进行重点监测，避开监测的盲目性；实现互联互通：鼓浪屿监测系统内有多个子系统，其中预警系统的构建，是根据总平台提出的要求，实现国家各遗产平台间信息的有效沟通，完成数据共享和交互，并建立业务间的互通；保证安全：系统的设计必须严格按照安全保密条款等提出的要求，以及制定的工作规范，保证平台无论是网络的建设，还是各类系统与数据的使用，都有安全保障，特别是在重点遗产的保护中，必须保证所有操作的安全，避免数据有误或泄露；使用先进的技术：设计使用的技术应是较为先进的技术，以及正处于主流的系统操作技术，这类技术使用后，可保证技术的使用符合科学性、有效性提出的要求；经济合理：根据文化遗产的基本情况，实现人工与技术监控的融合，实现分工统一，避免资源过度使用，增加了经济成本的投入，同时也减少了重复建设［1］。

1.2 思路

其设计思路的选择，是在满足遗产监管需求的基础上，为项目升级留下空间并把项目作为整体操作的核心。所以，在具体设计过程中，应考虑各类资源的使用情况，优化硬件的性能，为软件的使用提供好的平台，实现硬件、软件的兼容，避免同一部分的多次投资，实现资源整合。所以，它的设计思路是：明确驱动的力量——需求，任意一个文化遗产监测系统的构建，必须结合遗产的基本情况，包括遗产的格局、载体变化等，了解其提出的实际需求，优化平台建设，并让设备的使用效果达到最优；确定设计的导向——应用，每个系统设计的最终目的都是在实际工作中应用，而为满足遗产的基本需求，会找到最佳的切入点，以充分发挥系统的作用；明确使用的手段——整合，此处提及的整合是整合资源，包括数据、网络、设备等，实现最大限度的资源使用，避免因为信息沟通不及时或其他原因，影响系统使用的效果；最后，确定依据——标准，系统的设计既是独立的，也可与其他系统配合使用，有明确的规范与标准，在这一标准下，实现了平台、行业的数据共享，保证了信息安全。

2 鼓浪屿文化遗产监测系统的设计与实现

2.1 鼓浪屿文化遗产的监测对象与内容

其监测对象的选择是遗产内的核心建筑、遗产与自然景观等，具体的内容是建设的控制情况，周围社会环境的变化，旅游、游客的基本情况，遗产保护工程的建设，自身病害与自然环境、单体特征［2］。

2.2 系统框架

该监测系统的设计是以预警系统为主，使用的技术架构是面向服务的技术架构，且整个系统被分成五层，依次是设备层、数据层、服务层、应用层、表示层，这几层组建了安全保障体系。这些层次的基本情况如下：

图1 小型气象站

图2 离子浓度监测

设备层，它的内部多为硬件设备，这些设备各自负责不同的工作，有机房、服务器、监测用的设备、网络等；数据层，这一层中会构建数据模型，为数据存储提供空间，可储存的信息有与地理定位相关的信息、档案内容以及大量图表，从这些内容中得到相应的信息后，可选择数据模型的类型与基本框架，进行业务封装等操作，处理基础数据后把所有数据整合，放到数据库内；服务层是框架的中心，会为提供服务构建体系结构，构建组建模型，这一层具体操作中，会用定义、契约把多项服务连接，其中定义的连接方式是连接接口，这些接口独立于系统，如此，是让多个系统用统一的方式连通，并在恰当的时间交互；应用层，它是在服务层操作结束后，确定主要连接的接口，把它们连接后，构成系统，让系统高度耦合，可根据具体业务的操作，改变操作模式，用应用系统服务，包括综合信息管理系统、监测预警系统、人工监测数据采集系统等，而它所有的接口都由服务层提供；表示层是用展示的方式分析功能，根据使用者提出的需求，用多个技术建设平台。

2.3 操作实现

该系统对鼓浪屿的监测，是使用大量的监测设备，并用人工采集数据、使用外单位提供的数据等方式，同时也会用无人机拍摄遗产整体的景观，制作遥感影像。本小节是以人工监测数据采集系统与旅游与游客管理的监测为例，阐述实际操作的过程：

首先，确定用户角色。系统内的用户角色共有五个，包括管理处、街道办、游览区管理处、自管单位与私人业主，他们都是数据采集人员，负责遗产内不同对象的数据采集。其次，用户信息录入，这项操作是利用系统内的个人信息模块完成，具体方式是确定用户角色后，由系统技术人员担任管理员，录入用户的基本信息，包括姓名、电话与所属单位等，而为保证用户顺利登入系统，防止其他人员进入，也会设置登录模块，且用户登录后只有验证通过才可登录信息。最后，用户查看任务模块内的信息，从中可看到已经完成的任务，或是未完成的任务，以及未完成任务对应的地点，按照规范，采集数据，具体方式是拍摄对应位置的照片，而若是需要高空拍摄，可用无人机操控，或是把采集到的信息录入到系统内，完成模块内的任务。如此，实现鼓浪屿遗产内多处数据的采集，及时发现现有的病害。

旅游与游客管理的监测，是监测某一时段内游客的数量，如果游客量过多，就会影响整体景观的舒适度。所以，它的应用是以遗产内的日光岩旅游人数的监测为例，根据得到的数据，以及网络与单一卡扣技术的使用，确定游客数量。具体操作的方式是，根据摄像头拍摄到的游客数量，计算走入与离开的游客数，因为摄像头最小的照射面积是2.3米，最大的范围是6米，所以，在入口处，可安装两个摄像头，记录人员的流动情况，然后用智能视频计数器计算，得到信息，根据得到的数据，日光岩2015年某日接待游客的数量超过限定人数500人，到达橙色预警的标准。

3 监测系统设计的效果分析

从上述监测系统的整体概述，可总结出系统设计并实践后的优势是，实现了鼓浪屿文化遗产的有效监控，对遗产内的游客人流量以及各个位置的数据采集工作都有积极影响，并实现了信息的交互，可及时发现建筑、景观的病害，加以保护［3］。也就是说，通过系统内人工数据的采集，对遗产现有了情况有基本了解，即可从数据中发现现有的病害情况，预测病害对遗产的影响，从而发现自然环境中的风险，及时控制。但即便如此，也有技术使用不成熟，或是预警不及时的情况，增加了遗产内风险出现的概率，给鼓浪屿遗产内的建筑与自然景观带来了不利影响，针对这些情况，系统的设计需要优化技术的使用，控制风险，发现潜在的风险，为鼓浪屿提供全面的保护，实现文化遗产的持续发展，影响人们的思维意识。另外，为优化鼓浪屿文化遗产的保护效果，可在管理中加入大数据等技术，并深化技术的应用，构建完善系统，实现对鼓浪屿文化遗产的全面管理。

4 结语

鼓浪屿文化遗产监测系统设计与实际应用，是按照设计的理论与基本要求，根据鼓浪屿监测对象与内容，给出具体的设计方案，并让方案在实践中应用，以此做到对遗产的软保护，在这一保护下，可控制遗产内各类风险的出现，保持良好的自然景观，为游客提供好的游览环境，保证文化遗产的可持续发展，为人们留下文化瑰宝。

主要参考文献

［1］黄墨樵，张小古.世界文化遗产数字化监测体系构架路径分析——以故宫博物院为例［J］.中国文化遗产，2017（1）：70－75.

［2］王茜，孔非非.世界文化遗产监测工作存在的问题及应对措施［J］.文化学刊，2016，70（8）：133－134.

［3］刘硕.无线传感器网络在故宫博物院文化遗产监测中的应用——故宫古书画展厅环境无线监测系统建设［J］.电子制作，2013（8x）：167－168.