程子煜

摘 要：隨著城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展越來(lái)越多的古建筑受到損毀。利用地理信息系統(tǒng)技術(shù)（GIS）將目前現(xiàn)存的古建筑進(jìn)行全方位保護(hù)，建立古建筑分布的時(shí)空格局的保護(hù)地圖，形成每處古建筑有保護(hù)坐標(biāo)、有照片、有年代、有保護(hù)等級(jí)及現(xiàn)在狀態(tài)的實(shí)時(shí)變化，從而便于文物與文化部門(mén)進(jìn)行合理保護(hù)與開(kāi)發(fā)利用。

關(guān)鍵詞：古建筑；GIS開(kāi)發(fā)；時(shí)空分布；保護(hù)開(kāi)發(fā)

前言

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，目前已經(jīng)形成了珠江三角洲、長(zhǎng)江三角洲、環(huán)渤海灣等城市群，同時(shí)以區(qū)域經(jīng)濟(jì)中心上形成了長(zhǎng)沙、武漢、重慶、鄭州、西安、沈陽(yáng)等城市群。這些城市群的發(fā)展歷史同時(shí)也是我國(guó)從奴隸社會(huì)以來(lái)的發(fā)展歷史，地上、地下有著成千上萬(wàn)的歷史遺跡與歷史文物。隨著城市規(guī)模的擴(kuò)大，一些原屬于城市周邊的區(qū)域，現(xiàn)已經(jīng)成為城市中心區(qū)域，由此沿文物保護(hù)邊界上修筑交通網(wǎng)、建筑物等城市建筑群，對(duì)文物造成不規(guī)則振動(dòng)損傷以及大量的粉塵傷害；另外，由于市區(qū)寸土寸金，保護(hù)區(qū)周邊出現(xiàn)地下文物時(shí)，開(kāi)發(fā)商隱瞞實(shí)際情況進(jìn)行私下野蠻施工，對(duì)文物造成不可修復(fù)的損傷。為此，對(duì)于現(xiàn)有文物進(jìn)行合理、有效、有力的保護(hù)必將引入新技術(shù)與新手段，基于地理信息系統(tǒng)二次開(kāi)發(fā)新技術(shù)與新手段不失為一種良好的選擇。

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）是一種特定的空間信息系統(tǒng)。它是在計(jì)算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)支持下，對(duì)整個(gè)或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)；是結(jié)合地理學(xué)與地圖學(xué)以及遙感和計(jì)算機(jī)科學(xué)，可用于輸入、存儲(chǔ)、查詢(xún)、分析和顯示地理數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它將地圖這種獨(dú)特的視覺(jué)化效果和地理分析功能與一般的數(shù)據(jù)庫(kù)操作集成在一起。因此高清分辨率的GIS技術(shù)可方便將古建筑的地理坐標(biāo)及范圍、二、三維圖像、區(qū)域分布進(jìn)行存儲(chǔ)與記錄，形成古建筑的時(shí)空分布格局，同時(shí)根據(jù)衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)可進(jìn)行實(shí)時(shí)的跟蹤與監(jiān)視，同時(shí)，極大地減輕文物保護(hù)工作量。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源

古建筑物的數(shù)據(jù)來(lái)源分為兩個(gè)部分：（1）位置信息；（2）建筑物信息。兩部分信息共同組成需要保護(hù)的建筑物基本信息。

1.1 位置信息

數(shù)字化文物保護(hù)工作中最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)是地理底圖，即準(zhǔn)確標(biāo)注地理坐標(biāo)及其范圍的實(shí)測(cè)地圖，由于矢量化1：50000的軍事地形圖涉及到機(jī)密文件甚至絕密文件，此步工作的前提是將不涉及古建筑區(qū)域的地圖要素全部刪除，只保留保護(hù)區(qū)域周邊一定區(qū)域內(nèi)的地形地貌以及周邊交通網(wǎng)，同時(shí)，需要將一定時(shí)間內(nèi)的區(qū)域規(guī)劃發(fā)展圖與之重疊，形成最終的地理底圖，以達(dá)到該圖上明確標(biāo)注有近期、中期、長(zhǎng)期地理信息。

1.2 建筑物信息

古建筑及古建筑群不同維度的數(shù)據(jù)包括二維平面照片、三維照片的獲取以及各角點(diǎn)坐標(biāo)的精確測(cè)量。此項(xiàng)工作中，在使用高分辨率的數(shù)碼相機(jī)、三維激光掃描儀以及全站儀或差分GPS進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)量的同時(shí)，對(duì)各類(lèi)古建筑物進(jìn)行文物鑒定時(shí)間、保存現(xiàn)狀、保護(hù)等級(jí)進(jìn)行合理分類(lèi)與區(qū)分，在分類(lèi)的基礎(chǔ)上完成目前古建筑物自身維護(hù)信息，從而建立古建筑保護(hù)綜合信息“戶(hù)口”。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

為了精準(zhǔn)地保護(hù)古建筑文物，首先是需要公眾知道此類(lèi)文物的重要性，同時(shí)將公眾納入整個(gè)保護(hù)管理，使其成為管理/保護(hù)的一員，對(duì)此系統(tǒng)中需要開(kāi)放對(duì)公眾使用權(quán)限，公眾可以在開(kāi)放的系統(tǒng)中進(jìn)行建筑物的欣賞、歷史知識(shí)的學(xué)習(xí)，以及該處建筑物的各項(xiàng)參數(shù)，同時(shí)預(yù)留公眾對(duì)不合理或違法侵占建筑物的事件進(jìn)行舉報(bào)或意見(jiàn)反饋的接口與模塊。系統(tǒng)日常維護(hù)的主要工作是對(duì)系統(tǒng)自身進(jìn)行維護(hù)，同時(shí)需要對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行添、減、查、修操作。

動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的獲取主要是利用高精度高分辨率的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)空格局的分析，形成多年古建筑的變化或相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)。系統(tǒng)警示則是系統(tǒng)通過(guò)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)或公眾開(kāi)放模塊的意見(jiàn)反饋中獲取非法侵占古建筑物或危害古建筑的行為時(shí)，由系統(tǒng)自動(dòng)提示該項(xiàng)報(bào)警示內(nèi)容，在系統(tǒng)管理員的確認(rèn)下，可自動(dòng)形成電子郵件向文物緝查部門(mén)或相應(yīng)公安部門(mén)進(jìn)行舉報(bào)可報(bào)警。

3 動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn)

在動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)計(jì)算與分析工作中，首先需要準(zhǔn)確的根據(jù)實(shí)測(cè)原始地圖各角點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)計(jì)算出保護(hù)區(qū)的精確面積與邊界，并以此形成保護(hù)動(dòng)態(tài)基準(zhǔn)，為了防止保護(hù)區(qū)周邊在沒(méi)有進(jìn)行古建筑保護(hù)審批的情況下進(jìn)行工程施工的情況，因此還需要對(duì)周邊一定范圍內(nèi)進(jìn)行精度相對(duì)降低的測(cè)量與校準(zhǔn)工作，形成次一級(jí)保護(hù)動(dòng)態(tài)基準(zhǔn)。目前國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)公眾使用精度為0.8m（高分二號(hào)），動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)則利用衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行按一定時(shí)間周期進(jìn)行判斷，在使用衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)是需要把握天氣明朗、無(wú)云等條件，取得優(yōu)質(zhì)的遙感數(shù)據(jù)，然后根據(jù)各角點(diǎn)的相對(duì)變化求取動(dòng)態(tài)變化異常，從而達(dá)到動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]http：//baike.baidu.com/link？url=_Q5w5zWmsC9xsOQ4AZl2_-TK5mn

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[2]王婷，廖秀英，程輝.高分一號(hào)衛(wèi)星PMS傳感器湖南攸縣幅數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)[J].地球物理學(xué)進(jìn)展，2015，30（5）：2082-2088.