数字化技术在不可移动文物保护中的应用

师洋

摘 要：文章首先介绍了不可移动文物的概念和主要内容;其次简单阐述了数字化技术在不可移动文物中的应用现状;再次分析了国内外不可移动文物保护过程中应用数字化技术探索与实践，主要包括三个方面：三维激光扫描以及数字建模技术的应用、安全评估与预防监测工作中数字化技术的应用、不可移动文物展示传播方面数字化技术的应用;最后探讨了不可移动文物数字化保护管理以及展示的重要价值，主要包括三个方面：突破观赏时间和空间的限制、构建观众与不可移动文物之间的信息桥梁、数字化保存不可移动文物的三维空间信息。

关键词：数字化技术;不可移动文物;保护

文物是人类历史发展过程中遗留下来的遗物和遗迹，具有重要的历史、艺术以及科学价值，是现代人了解古代世界的窗口和钥匙。而科学的保护和合理地展示文物则能使人们对历史进行充分的认识，并且还能对社会发展的客观规律进行一定程度的揭示。近些年来，我国数字化技术发展迅速，目前已经被广泛应用于以文物为核心的文博领域，这对我国文物保护和展示工作的进一步发展具有非常重要的意义。

1 不可移动文物的概念和内容

1.1 不可移动文物的概念

在对文物进行分类时，可以将其划分为不可移动文物和可移动文物，这种划分方法的主要依据是文物本身的可移动性、规模以及大小。其中，所谓的不可移动文物就是指该文物通常情况下其地理位置不可以移动。不可移动又包含两个方面的含义：一是文物本身不可以移動;二是该文物已经与周围环境融合在一起构成了独特的风貌而不可以移动。目前，根据相关法律法规可以将不可移动文物分为两大类：一是文物保护单位;二是尚未核定公布为文物保护单位的不可移动文物。

1.2 不可移动文物的内容

在我国第三次文物普查工作中，详细调查记录了我国境内的不可移动文物，主要包括地上、地下及水下共七大类文物，即古文化遗址、壁画、古墓葬、石刻、古建筑、石窟寺、近现代重要史迹和代表性建筑等。另外，通常以1840年为界来划分近现代重要史迹和代表性建筑，这类史迹和建筑应该与当时的著名人物、历史运动和历史事件有非常密切的关系，并且具有一定的历史价值或纪念、教育意义①。

2 数字化技术在不可移动文物中的应用现状

目前，我国文物的保护和管理形势不容乐观，甚至一些地区的文物在各种因素的影响下遭到了比较严重的破坏，如经济建设、环境恶化以及自然灾害等，这使文物的保护和管理工作的任务越来越艰巨。不过，随着文博领域开始广泛应用数字化和多媒体技术，文物的保护和科学管理水平得到了有效提高，同时文物的展现形式更加丰富，使我国文博事业的发展得到了很大的促进。其中，在可移动文物方面，各个地区的数字博物馆是数字化技术主要的应用形式。现阶段，数字博物馆在建设过程中以馆内的各种藏品为主要展示资源，并且这种建设体系已经基本成熟，数字化技术的多样化和高科技化特点在藏品管理系统、藏品展示形式等方面得到了充分的展现。而在不可移动文物方面，由于我国目前实行分级管理和保护，导致数字化技术在不可移动文物的应用方面表现出比较明显的差异性②。

目前，在国家级重点文物保护单位已经广泛应用了各种数字化技术手段。以故宫博物院为例，将数字化技术应用于故宫保护和管理的“数字故宫”构想，早在20世纪末就已经提出并积极实施。并通过布设一系列数字展示场景，如数字文物互动区、虚拟现实剧场、数字沙盘展示区等，以数字形态将故宫丰富的文物藏品及其深厚的文化内涵充分呈现在公众面前，使公众可以对故宫进行更加深入的了解。目前，在不可移动文物的数字化建设方面，故宫博物院走在前列，并且对我国博物馆数字化建设的方向起着重要的引领作用①。

3 国内外不可移动文物保护过程中应用数字化技术的探索与实践

随着近年来数字化技术的迅速发展，很多国家都在积极探索如何在不可移动文物保护和利用过程中更好地应用数字化技术，同时也开展了一系列与之相应的应用实践活动。

3.1 三维激光扫描以及数字建模技术的应用

我国已经开展三维扫描和建模的不可移动文物保护单位有：大足石刻宝顶山千手观音造像、大昭寺、龙门石窟以及孙中山纪念堂等。而国外已经开展三维扫描和建模的著名文物古迹主要有：埃及金字塔狮身人面像、伊朗巴姆古城、意大利罗马剧场以及西班牙平达尔洞穴岩画等。

3.2 安全评估与预防监测工作中数字化技术的应用

数字技术具有多个方面的特点，如真实模拟、数据精确以及识别度较高等，利用激光扫描等数字技术可以获得一些古建筑的点云数据图。而古建筑的点云数据图目前主要应用于两个方面：一是可以利用点云数据图对比、分析古建筑的原始基准值，从而获得古建筑可能存在的病害信息，如损毁面积、歪曲变形等，从而实现对古建筑的安全评估;二是在某一时期对古建筑进行精准测量，并且要连续测量两次，并在此基础上对古建筑两次测量的损坏面积比以及变性值进行分析计算，这样可以准确地计算出古建筑的变形损毁速率值，之后使用相应的损毁预警值或者变形预警值与该速率值之间的比值，就是最终的预警时间值。这样相关单位和部门就可以据此比值对古建筑等不可移动文物提前进行相应的预警监测。在这方面比较典型的国外案例有：法国艺术历史学家安德鲁·塔隆曾在2015年利用数字化技术采集了巴黎圣母院的空间和结构数据，而2019年巴黎圣母院发生火灾之后的重建工作中，这份数字监测档案提供了翔实的数据信息，有效保障了重建工作的顺利开展。而我国在这方面应用的典型案例主要有上文中提到的故宫博物院，其在2016年利用三维激光扫描技术在一段时期内对“鸟枪三处”等建筑进行多次高精度测量，从而对建筑结构的安全性进行监测，对可能出现的坍塌隐患进行预防。

3.3 不可移动文物展示传播方面数字化技术的应用

在不可移动文物的展示和传播过程中，通过运用数字化技术能够有效实现展示与传播方式的多样化。如故宫博物院采用基于三维数字化扫描技术的各种线上技术：VR、720云、360全景等，将自身优秀的传统文化对外进行展示和传播，赢得社会各界的一致好评。此外，数字传播技术已经广泛应用在国内很多文物保护单位和博物馆中，并且已经初具规模。如通过AR扫描识别技术构建数字化趣味展示的北京鲁迅博物馆;进行三维扫描之后，通过VR技术展示房屋正脊处精美砖雕的广州陈家祠;利用VR模式开展线上360数字导览的宁波天一阁、浙江舜王庙等。

4 不可移动文物数字化保护管理以及展示的重要价值

对于不可移动文物的传播来说，目前其最为重要和直接的传播形式和途径就是数字化展示。数字化展示相比于传统的展示方法，其价值主要体现在以下三个方面：

①突破观赏时间和空间的限制。不可移动文物可以通过多种不同渠道进行数字化展示，使人们突破时间和空间的限制，通过网络三维数字化展示，足不出户随时浏览和体验不可移动文物。这种便捷、高效的传播方式能有效提高不可移动文物对大众的影响力。②构建观众与不可移动文物之间的信息桥梁。通过数字化展示方式能有效地构建观众与不可移动文物之间的信息桥梁，使观众与不可移动文物即使相隔千万里，观众也能对自己感兴趣的信息内容进行了解。这一方面还能防止直接物理接触损害不可移动文物，有利于更好地保护不可移动文物，另一方面还能使观众突破时空限制，尽情观赏自己感兴趣的场景。③数字化保存不可移动文物的三维空间信息。通过数字化展示不可移动文物，有利于数字化保存不可移动文物的三维空间信息，这不仅能够更好地促进不可移动文物的展览，同时其作为重要的数据基础在以后的研究、开发以及检索过程中都有着非常重要的作用。

5 结束语

总而言之，当前国家相关部门在数字信息化大背景下，结合我国不可移动文物的保护现状，对不可移动文物的保护和利用工作提出了一系列新要求。文物工作者应该根据当前实际的技术条件，积极响应国家政策，切实做好新时期不可移动文物的保护管理和展示工作，从而使我国珍贵的历史文化遗产得到有效的保护，进而使祖国优秀的传统文化得到良好的传承。