基于共生思想的工业遗产信息平台建设研究

巴 玥

(燕山大学 艺术与设计学院，河北 秦皇岛 066004)

1 引言

一座座城市的发展日新月异，承载了人类的文化，积淀了人类的历史[1，2]。随着时间的推移，历史被赋予叠加在城市空间里不同类型的建筑物里，但是随之而来的是一些工业遗产建筑无法适应现代城市的发展需要，而逐渐面临淘汰与衰亡。随着经济与人口的快速增长，城市也在逐渐扩张，这就不可避免地涉及到大量老旧工业遗产建筑的再生问题[3]。历史工业遗产建筑其存在的时间及其现存的转态各不相同，其历史价值与历史意义也不尽相同，因此在对历史工业遗产建筑进行再生之前，要对其进行一个全面而又详尽的评估，对其地理位置、历史价值、现阶段情况进行全面调研，以作为后期再生的基础[4，5]。但我国在此方面尤其是立法方面较为缺失，尤其对于保护对象的描述较为笼统，容易一刀切。对于历史建筑的评估也较为匮乏，一些极具价值的历史建筑可以得到较为准确的评价与保护，而对于普通的历史工业遗产建筑，则容易在文化与美学等相关方面发生遗漏、争议等情况[6]。于是共生思想应运而生，迫切地需要构建出一座工业遗产信息平台，对工业遗产进行梳理与价值评估，对现存的工业遗产进行三维高精度建模，通过数据模拟，三维设计，最大限度地减少因过度更新与过度保护而对工业遗产建筑产生的二次破坏，将工业遗产建筑与现代化城市相结合，提高城市的价值与内涵。

2 数据挖掘技术及其应用

搭建工业遗产信息平台，首要任务便是整合工业遗产档案资源，利用数据挖掘技术，及时地处理海量的数据资源[7]。这样可以大量减少数据整理工作。科学有效的数据分析可以将工业遗产的各种深层次的复杂关系展示出来，为后续的价值评估做出一定的参考。进行数据挖掘即对工业遗产的档案资源进行整合，有以下几个要素：

首先是开发环境，工业遗产档案的数据库开发采用SQL Server数据库，以实现数据的查询和搜索，并对查询出的数据进行整合分析，并提供分析报告。

其次是模型构建。模型构建如图1所示。

图1 工业遗产信息平台数据挖掘模型构建

最后是数据预处理，工业遗产建筑普遍时间久远，其原始数据复杂冗长，如若不进行数据预处理，则会耗费大量的时间成本。可以通过数据清理、集成变换和归约等技术手段，对工业遗产档案进行初步的整理，以提高工作效率。

3 借助信息平台进行价值构成及评估

工业遗产建筑其存在的时间及其现存的转态各不相同，其历史价值与历史意义也不尽相同，因此在对历史工业遗产建筑进行再生之前，要对其进行全面而又详尽的评估，对其地理位置、历史价值、现阶段情况进行全面调研，以作为后期再生的基础。但我国在此方面尤其是立法方面较为缺失，尤其对于保护对象的描述较为笼统，容易一刀切[8]。对于历史建筑的评估也较为匮乏，一些极具价值的历史建筑可以得到较为准确的评价与保护，而对于普通的历史工业遗产建筑，则容易在文化与美学等相关方面发生遗漏、争议等情况。除此之外，一旦被列入保护名单，老旧历史工业遗产建筑则面临着一刀切式的教条式保护方法与手段。因此，对于工业遗产建筑的评估，我们借助信息平台，采用主观评估电子问卷调研的形式，并提供了一套完整的程序方法，对工业遗产进行价值构成及评估，如表1所示。

表1 三阶段主观评估方法

在漫长的时间长河中保留下来的历史工业遗产建筑，都具备一定的历史价值与文化内涵，对历史价值进行精准的评估，有助于进行历史建筑的共生。因此，对历史建筑进行评估意义深远。

3.1 环境价值

随着现代社会的发展，生态环境可持续发展逐渐的深入人心，建筑的本质即文化与生态环境相结合，共同配合促进了建筑的发展[9]。因此老旧历史工业遗产建筑的环境价值可以分为人文价值与生态价值两点。

人文价值是老旧历史工业遗产建筑区别于一般建筑最为主要的特点，建筑是历史文化的载体与传承。其人文价值又分为了三种，即历史价值，在时间长河中所积累的文化底蕴，作为见证与存储历史的物证；艺术价值，主要体现在当时的社会审美；情感价值，即文化认同与文化归属感。

生态价值则是由于历史老工业遗产建筑本身就是各种加工材料与资源的集合体，本身便蕴含着一定的生态价值[10]。其次，建筑业作为影响生态环境的重要行业，对老旧建筑的拆解将会耗费巨量的资源，对生态环境造成巨大的影响。因此老旧历史建筑的再生意义深远，可以有效的降低环境污染与资源的浪费，具备可持续发展的意义。

3.2 科学价值

历史老旧工业遗产建筑代表了历史上某一阶段的生产力与建筑水平，其所用材料、结构、工艺均可作为建筑科学的历史物证，比一般的文献资料更加的生动形象，可以窥见当时的生产力水平，体现该阶段的建筑学、材料学与结构学等方面的成就。

3.3 经济价值

历史旧工业遗产建筑作为一种资源，具备着一定的经济价值。其最直观的经济价值就是其使用价值，任何建筑都不是凭空产生的，都付诸了前人的心血与汗水，而这一切都是为了提供使用价值。虽然现阶段很多历史老旧工业遗产建筑无法达到其使用价值的目的，但是，通过修缮与维护，其依然可以开发其使用价值而带来经济效益。

工业遗产建筑普遍时间久远，有的已经远远大于其使用寿命，这样的自然老化不可避免。此外，其损毁仍有以下几个重要因素。

4 三维激光扫描技术及其应用

三维激光扫描即通过激光脉冲信号详尽的采集工业遗产建筑表面的各种信息，并根据测得的信号快速、高精度的构建三维点云模型。之所以采用三维激光扫描技术进行工业遗产建筑的测绘，主要是考虑到工业遗产建筑因无人使用，会逐渐进入到荒置的转态，随着年久失修，这种状态会愈来愈严峻，直至彻底失去维护，加速老化与衰败。一旦其结构遭到毁灭性的损毁，则会彻底失去其未来利用的机会。而且由于年代较为久远，其图纸大多缺失，如果我们采用传统的测绘，其测绘手段多依赖于人工丈量，极容易对工业遗产建筑进行二次损毁。因此，三维激光扫描技术在工业遗产信息平台的搭建中必不可少。

利用三维激光扫描技术获取工业遗产的高精度模型时，最关键的点在于数据的获取，即点云数据获取。我们采取的方案为：为了保证较高的测量精度，设立扫描站时尽量使其扫描范围重合。获取数据后再利用配准算法对多站点云进行配准。三维点云数据获取主要流程如图2所示。

采用三维激光扫描技术，利用点云模型，可以将测量的工业遗产建筑直接重建为高精度三维模型，使得工业遗产信息平台数据更加精准，同时也可以将高精度三维模型输出为二维平面图，为工业遗产建筑的再生提供了多样化的数据支持。

图2 三维点云数据获取主要流程

5 结语

我国在老旧历史工业遗产建筑的保护与干预方面已经有了很大的进步，但是，实践与理论仍然不能很好地结合，因此需要搭建一个工业遗产信息平台，该平台利用数据挖掘技术对工业遗产档案信息进行整合，并可借助整合后的信息以及平台优势进行工业遗产价值评估，对于有价值的工业遗产可利用三维激光扫描技术进行高精度三维建模。最终为工业遗产的再生提供理论基础与多样化数据支持。