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苏州文物“体检”用上国内最先进“医疗”技术

  日前,《国家宝藏》第三季走进布达拉宫,“今生故事讲述人”向观众分享了他们为布达拉宫做“体检”的故事。凭借小小的传感器,工作人员可以24小时监测宫殿的“健康”状态。实际上,苏州的“宝贝们”已经早早地享受着布达拉宫同款“体检项目”,让文物保护从传统的“抢救性”向“预防性”进行转变,完全改变了文物预防性保护的被动局面。

  2014年,虎丘塔(又称“苏州云岩寺塔”)被列入“世界文化遗产”名录,它是第一批全国重点文物保护单位之一,也是苏州最重要不可移动文物之一。自1979年开始,苏州市文物局对其进行重点监测、保护,历时40多年,进行了100多个周期的观测。

  而在去年末,市文物局给虎丘塔装上“健康支持系统”,将空间信息技术和物联网技术充分运用至虎丘塔的预防性保护系统建设中,开始实时感知云岩寺塔的“健康状况”。该技术的应用,让虎丘塔处于24小时的监测之中,算得上真正的“黑科技”。

  “不同于传统的监测手段,这套系统可以帮助我们实时监测文物的心率血压脉搏等情况,探测来自气候、土壤、空气、自然灾害等因素对文物的影响,让我们变被动抢救性保护为主动预防性保护。”市文物局相关技术人员告诉记者,这主要得益于安装在虎丘塔周边的传感器和依据监测数据建立的数字模型。

  据介绍,传感器主要用于监测虎丘塔的各项数据,包括倾斜、沉降、地质、自然环境等30多个参数,再由专业科研团队根据虎丘塔的监测数据建立数字模型,通过科学实验,模拟数据发生变化时虎丘塔可能发生的情况,计算出预警值,建立预警机制。一旦相关监测数据超过预警值,就意味着要开始采取保护措施。

  这些年来,新技术在苏州文物预防性保护上的应用已经越来越多,无论是“健康支持系统”还是各种新技术、新手段的应用,苏州都走在全国前列。

  早在2015年,市文物局就着手将文物“健康支持系统”引入苏州的文物保护工作中。而在国内,能够使用这一监测系统进行实时监测的文物屈指可数,比如布达拉宫、故宫等世界级文化遗产,可以说,苏州文物保护率先用上了国内最先进“医疗”技术。

  “主要是因为该项技术实施难度高,并且需要耗费较长时间建立数字模型,人力成本和时间极高。”苏州市文物保护管理所综合研究部主任赵婷说透露,数字实时监测耗费成本与传统检测手段相差百倍之多,并非所有的文物都能够用上,需要大量的资金支持,这主要得益于苏州对文物保护的重视和支持。

  实时监测的难点在于,每件不可移动文物的“病历本”都是不一样的,不具有可复制性。赵婷解释道,北方与南方气候差异较大,每件文物的内在构造也不一样。“病历本”的建立除了技术的使用,还需要专业的科研团队持续性对监测数据进行分析,建立模型,设置预警值。“这一技术在虎丘塔的率先使用,将对苏州市文物保护乃至江南地区文物保护都具有示范意义及典范作用。”

  作为首批24个历史文化名城之一,苏州像虎丘塔这样的文化遗产还有很多。而除了用在古建筑上的“健康支持系统”,市文物局还用上了如3D扫描、空中航拍、VR技术等一系列“黑科技”为文物保护赋能。

  近期苏州正在精心打造的“运河十景”文化地标,运河及其沿线遗产的保护就用上了诸多新技术。不同于虎丘塔,大运河文化带遗产类型遗产类型多样,分布范围较广,预防性保护更加复杂,针对不同的遗产保护更需要“对症下药”。

  如今,市文物局引入了“空天地”一体化保护措施,从水下、水面、空中三个维度进行保护性监测。基于河道,使用“3D扫描”等技术可以研究河道演变规律,进行河道安全性评估。通过空中实景、航拍视频等技术,对大运河水面驳岸及桥梁的监测,为运河沿岸遗产保存现状提供影像支持,并及时发现驳岸病害情况。

  不仅如此,市文物局还将精密三维数字化扫描建模、近景摄影测量、虚拟漫游技术(VR)等技术运用于日常文物保护管理工作中,将文物的真实“形貌”以数字化的方式精确存储,当珍贵文物、古建受到诸如地震、洪水、战争等意外破坏后,调用存档的点云数据能为古建复原快速的提供最为精确的数据。此外,游客还能通过VR技术线上欣赏文物的美,可依据个人游览意愿,对瑞光塔等古建筑进行3D虚拟漫游,自由改变行走路线、观察视角,避免过多游人到访对文物产生损害。

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