文物建筑数字档案建设探索与实践

袁强亮 狄海宁

数字技术的快速发展为传统建筑保护和管理提供了全新思路和手段，也形成了大量的数字档案信息资源。建立完善的古建筑数字档案体系，为古建筑保护与研究提供更多资源支撑，是各级文物保护部门面临的一项重要任务。南京市博物总馆在利用三维激光扫描、数码摄影、BIM建模等数字化手段采集文物建筑基本信息，建立朝天宫（南京市博物馆）古建筑群文物档案数据库，以及利用数字档案资源推进古建筑保护等方面，进行了积极探索。

一、 南京朝天宫古建筑群数字档案建设的实践探索

朝天宫建筑历史可追溯至六朝时期，1956年被列入省文物保护单位，2013年被列入全国重点文物保护单位。朝天宫是江南地区现存等级最高、规模最大、保存最为完整的明清官式古建筑群落，素有“金陵第一胜迹”的美誉，其格局、样式、营造技术等是中国古建筑尤其是明清建筑重要且难得的实物资料，具有极高的历史、艺术和科学价值。因此，推进朝天宫文物建筑群数字档案建设意义深远。

1. 重视数字化保护与管理“顶层设计”

确定总体技术路线设计是文物建筑数字化保护的關键。文物建筑数字化设计共分为数字化保护、数字化管理与数字化展示三个阶段，完整囊括文物建筑数字化的各个步骤。首先，通过管线测绘、精细三维建模、数字拓印等技术对南京朝天宫文物建筑群进行全面、系统的数字资源采集，形成朝天宫文物建筑群数字化保护的基础数据。同时，对朝天宫文物建筑群进行档案图纸扫描、档案资料整理及建筑测绘图绘制。通过丰富、多维的数字资源，实现档案资料和文物建筑细节信息真实、直观的永久记录与科学保存，避免因人为操作、环境影响而导致文物细节信息丢失，为下一步的修复修缮、展示利用及保护研究等工作夯实数据基础 。其次，在数字资源建设的基础上，将数据整理入库，通过开发文物建筑综合管理系统实现博物馆档案资料、三维模型、测绘图纸等多种数字资源的精细化管理，推进数字档案资源利用共享，提升博物馆相关业务的管理效率。最后，基于VR头盔、VR主机等设备，开发文物数字交互展示系统，集成文物建筑数字资源，实现博物馆文物建筑的虚拟漫游体验和交互操作，丰富博物馆的参观展览形式，提升博物馆的公众服务能力。

2. 加强文物建筑档案信息数字化采集

朝天宫每一座建筑都是一段历史的缩影、一种文化的结晶，弥足珍贵。而记录这些文物建筑过往的历史档案，无疑是文物建筑的魂与魄，同样十分珍贵，应该得到有效的保护与开发。为此，在对现有朝天宫文物建筑档案资料进行整理和类别划分的基础上，根据资料年代的不同作系统化整理，形成一系列文物建筑完整档案，更好地满足了查阅利用之需。同时根据现存的档案资料，查漏补缺，缺失部分结合专业能力和数字化采集成果补齐，其中包括新扫描建筑图纸的编目、索引等标注工作。此外，重视对朝天宫建筑的改造维护、机电、电路、展陈等图纸进行扫描，将扫描后的图纸资料导入数字资源管理系统，实现数据的整合和迁移，方便后续的统一管理和调用。

3. 建立文物建筑档案信息管理系统

依托BIM、GIS、空间数据库和数字信息等技术，对文物建筑数字档案资源和建筑信息模型进行管理，为后期文物建筑的保护研究与展示利用提供便捷工具，全面提升博物馆数字资源规范化、信息化管理水平。基于资源统一管理和共建共享的理念，通过建立数字资源管理子系统实现对历史资料、图纸等相关文档的管理利用功能，为后期文物建筑的保护与修缮工作提供数据支撑。如通过建筑信息模型BIM子系统，在三维虚拟建筑场景中实现文物建筑的三维精细模型可视化，使人们能够全方位、多角度地了解目前文物建筑的环境和文物建筑群，管理者能够清楚文物建筑保存的真实现状，并且将日后的保护修缮工作记录录入系统中，形成一个完整、可持续性的档案信息管理平台。系统将预留出用于后期文物建筑监测管理模块、历史信息发布模块、与互联项目报告相关的数据共享等链接的端口。

二、 文物建筑数字档案建设中亟待重视的问题

1. 数字档案采集不够全面

随着科技的快速发展，以三维激光扫描、近景摄影测量等为代表的数字化采集技术在文物建筑信息采集上的应用已日趋成熟，但也存在文物建筑数字化采集缺乏统一标准，忽略大量人文历史信息，采集对象与环境脱离等问题。因此，应全面准确采集建筑的历史、修缮记录、建造技艺等方面原生纸质档案，翔实地反映文物建筑的历史积淀与实体状况。例如上海市政府在历史建筑档案管理工作中提出：“一座历史建筑，为了更好地进行保护和管理，并更好地发挥它的作用，必须有计划地建立起完整的科学技术档案。要求做到万一这座建筑全部被毁，也能根据这些档案资料加以复原的程度。”

2. 数字化加工标准有待细化

文物建筑数字档案资源建设虽然取得了较大成果，但现有的文物建筑数字化成果格式繁杂多样，建设成果往往需要对应的专业软件才能打开使用，这对于非相关专业的技术人员及管理者而言，需要学习大量的软件使用方法，大大降低了工作效率。为此，如果在加工提交阶段预先考虑到这一问题，则可在现有技术水平下约束建设资源的提交格式，建立不同类型的文物建筑数据资料的标准规范，从数据源头进行控制，保证数据的规范性和统一性，实现数据的无缝对接与转换，同时能够为数据采集方式、内容以及采集设备的选择提供规范性指导，有效保证数据资源建设标准化与规范化，减少软件和管理系统的冗余，降低资源的使用门槛，进而提高资源的利用率。

3. 数字档案存储安全面临挑战

数字化技术为千行百业转型升级赋能，同样也为古建筑档案的存储和应用提供了新的方式、注入了新的动力。然而在运用过程中，数字档案所面临的安全风险也愈加突出。因此，文物管理部门须增强安全意识，采取有效措施杜绝风险。一方面要根据数字档案长期保存的需求，做好存储设备的升级换代，提升数字档案的可读性和长期保存的可靠性。另一方面，要加强技术研发，确保数字档案的保密性和安全性，严防恶意攻击、病毒感染、系统故障等损毁档案数据的风险发生，同时做好档案数据的备份，真正在文物保护、利用、研究的实践中发挥数字档案的应有作用。

4. 数字档案资源应用受到制约

当前文物建筑数字化成果主要作为档案资源进行存储，而对这些数字档案资源的展示利用还远远不够。一方面是由于上文提到的数字化成果格式问题，另一方面是现有展示手段和设备的单一、分散也阻碍了资源的利用。不可忽视的是，有许多资源由于知识产权等问题，管理者难以界定其是否适合公开传播，这也是影响资源传播应用的原因。因此，搭建专业的数字化综合信息管理平台，对现有的数字档案资源加以整合并进行统一管理，显得尤为重要。要以系统思维对其进行分类梳理，切实解决管理资源可否公开、使用何种利用手段、能否进行专业性研究等诸方面问题，才能更好地满足管理、教育、展示传播的多重业务需求，推进数字档案的利用和共享，为文物建筑的保护和应用提供更好的支撑。

三、 多措并举推进文物建筑数字档案资源开发利用

1. 加强文物建筑档案资源的多维应用

文物建筑数字档案信息包括文物的图像、视频、音频、文字等，具有极高的历史、文化、艺术价值。通过数字技术的处理，文物建筑数字档案可以实现无损复制、永久保存，同时也可以进行高效的查询、利用和共享。开发利用文物建筑数字档案资源具有广泛的应用场景和商业前景。首先，用于文物的保护修复。数字档案的建立，为文保工作提供更加精确可靠的数据支持。朝天宫古建筑绝大部分都是木结构，在多雨潮湿的环境下极易遭到白蚁侵害，以往采用人工方法进行灭治，效果不够理想。为改变这种被动防治的局面，南京市博物馆通过古建筑数字档案细致分析蚁害发生的重点部位和关键时段，并采用智能化手段对古建筑进行全面监测记录与调查评估，实时掌握白蚁活动情况。现每年蚁害发生率比以往降低了87%左右，有效保护了古建筑文物的安全。其次，用于文化传承和推广。通过数字技术的可视化展示，可以让更多的人了解和认识文物建筑的文化内涵和历史价值，促进传统文化的传承和推广。为讲好“朝天宫”故事，拓展公众对朝天宫历史背景和当代价值的认识，南京市博物馆利用古建筑数字档案，通过VR技术增强游客体验乐趣，拉近了古建筑文物与游客之间的距离，使博物馆得到人气和口碑的双赢。最后，用于商业开发和应用。通过数字技术的商业化应用，可以开发出各种文物建筑数字档案的衍生产品，如文化旅游、文化创意等，为文化产业的发展带来新的动力和商机。在开发利用文物建筑数字档案的过程中，需要注重技术手段的选取和应用。目前，常用的数字技术包括三维扫描、激光扫描、摄影测量等，这些技术可以实现对文物建筑信息的精确采集和无损保存。同时，还需要注重数字档案的应用场景和商业前景的拓展。可以通过互联网、移动终端等渠道，实现文物建筑数字档案的在线展示和共享，为公众提供更加便捷和丰富的文化服务。总之，文物建筑数字档案的开发利用是文保工作的重要方向，具有广泛的应用场景和商业前景。

2. 开设文物建筑微课程

文物建筑是文化遗产的重要组成部分，它们不仅代表着历史文化的积淀，还对增强人们的文化自信和认同感具有重要作用。通过开设微课程，学生可以更深入地了解文物建筑的历史、文化、艺术和科技等方面的知识，提高对文化遗产的认识和保护意识。利用丰厚的文物建筑数字档案资源，设计朝天宫专题学生课程，每节课15分钟，引导学生通过知识介绍、图片欣赏、延伸阅读等方式掌握朝天宫建筑群的历史演变及建筑特点，感受中国文物建筑的艺术魅力，激发学生对南京的热爱，对中国文物建筑、博物馆的兴趣。开设文物建筑微课程，对于文化遗产保护、学生综合素质提高、文化传承和发展等均具有重要意义。

3. 建设文物建筑数字博物馆

运用文物建筑数字档案、三维模型等数字资源，通过利用虚拟现实技术、网络技术以及相关硬件设备构建数字博物馆，打破实体博物馆的局限性，延伸博物館空间，最大限度地扩展博物馆功能。通过虚拟现实技术模拟现实的场景，达到图像、声音等方面的高度拟真，在不动一砖一瓦的情况下，人们同样能够身临其境地领略历史古迹的魅力。这不仅节省了资源，也将文物建筑这种无形的遗产保留和延续下来。数字博物馆建设是当前文化科技融合的新领域，为文化传承、保护和创新能力提升提供了新的可能性。

随着文物建筑档案资源的日益丰富以及信息化管理水平的日益提升，数字档案在文物建筑保护进程中发挥的作用愈加突出。各级文保部门要牢记习近平总书记关于“要把凝结着中华民族传统文化的文物保护好、管理好，同时加强研究和利用”的要求，积极落实数字化战略，为文物建筑的长期保存和科学利用创造有利条件，构筑科学的文物建筑数字化管理与保护体系，更好地推进文物建筑的保护、展示和科学研究。