浅析文物建筑“四有档案”数字化的适宜技术

摘 要：当前文物建筑“四有档案”的编制工作大多是以传统方式进行，这既不利于工作效率的提高，也不利于“四有档案”的保管、使用、完善和传播。随着文保领域中新科技手段的大量涌现，借助新技术、方法为“四有档案”的数字化服务，不仅可以方便的记录文物本体的价值信息和文物保护工程及病害防治监测的结果，还能为修缮工作提供全面详实的依据。既满足了新时期文保工作的需要，又提高了文物管理手段的科技含量。

关键词：“四有档案”；数字化；适宜技术

文物建筑“四有档案”是文保工作的基础和重要组成部分，在《文物法》、《2015版中国文物古迹保护准则》、《全国重点文物保护单位记录档案工作规范》中对此进行了明确规定和阐述。

当前文物保护单位“四有档案”的编制工作大多是以传统方式进行，这既不利于工作效率的提高，也不利于“四有档案”的保管、使用、完善和传播。

随着文保领域中新科技手段的大量涌现，诸如三维和材料成分信息采集技术、残损病害无损检测技术、动态监测技术等技术、方法也在各级文保单位的保护工作中加以运用，其所获得的数据成果大多是以电子文件介质储存、应用的，这不仅可以方便的记录文物本体的价值信息和文物保护工程及病害防治监测的结果，还可为“四有档案”的数字化工作提供基础条件和保障。既满足了新时期文保工作的需要、补充了传统工作方式的不足，又提高了文物管理手段的科技含量。

结合文保工作的具体实践，本文针对有利于文物建筑“四有档案”数字化的适宜技术及特点做以下简要的分析。

1 三维信息采集技术

1.1 三维激光采集技术

三维激光采集技术是利用激光束的高精度测距原理获取对象的几何形体空间信息。满足从碑刻、陈设到古建筑、保护规划区域等不同范围的采集需求。优点是速度快，精确度高，受环境光干扰小。主要技术难点有：对于大尺度、大体量的不可移动文物，由于每一站采集信息有限，拼站后如何能够保持古建筑的整体精度；将点云图最少干预地解读为工程用三视图尚没有好的解决办法，而现阶段是通过有经验的古建设计师判读描绘来完成的；相较扫描对象，点云色彩的还原度较差。对于小尺度的文物，主要技术难点则是对形体复杂的文物，内部遮挡部分较难获取，只能通过后期人工修补完成完整的模型；反光材质的扫描与还原等。

1.2 摄影采集技术

摄影采集技术是将摄影测量与计算机算法相结合的技术，常用的有人视角度采集及无人机航拍采集。优点是色彩、材质、影像的还原度高。主要技术难点是几何形体精度较三维激光差，采集时受环境光影响较大；对于无人机航拍，则更受制于环境因素的影响。

1.3 光栅采集技术

利用光栅与计算机算法结合而成的几何信息采集技术。优点是影像精度效果好。主要技术难点是仅适用于小尺度对象的扫描。

2 材料信息提取分析技术

材料信息的采集与分析在文保工作中有着非常重要的意义，通过研究可以分析材料的成分、产地，并为复原及修复工作奠定基础。常用的材料分析设备主要有光谱类和显微镜类。在实际工作中，常采用便携式设备快速定性检测与实验室设备常规定量检测相结合的方法。

3 残损、病害无损检测及监测技术

文物建筑的无损检测技术是保护过程中重要的前期基础工作。快速、非接触、自动化是其最大的优势。在文物保护的严峻形势下，利用无损检测方法分析其存在的残损、病害问题，可更好的实现文物建筑的预防性的保护。

以文物建筑的内部病害检测技术为例。对于木构件，以往的方法，受人工经验的制约，结果偏差也大。而通过应力波仪和阻抗仪的配合使用，不仅可以对木构件内部病害状况进行更为准确的量化、判断，结合数据更可以预测弹性模量、强度、剩余承载力等主要力学性能指标，为木结构的安全性评价提供依据。针对砖石材料的构件则可采用非金属超声波探测仪、地质雷达等，定性及定量的检测其表面及内部的病害残损状况。基于此的以上数据均可方便的载入到“四有档案”的数字化信息库中。

监测技术则建立了能够完整、持续的采集传输相关数据的物联网系统。该系统通过多种方法监测古建筑各主要构件及结点的空间存在状态、属性变化，以及周边环境的变化，实现了监测数据的诊断、预警和处理，为文物建筑采取进一步的干预措施提供扎实的依据。

通过三维信息采集、无损检测等手段获取的数据结合BIM技术可以对文物本体进行建模及仿真模拟，从而实现动态化的评估、预警。另一方面各部分的分析结果也将直观的显示在可视化的BIM模型信息库中，同时也被载入“四有档案”中。

4 结语

大规模的城市建设以及风吹、日晒、雨淋乃至台风、地震、泥石流等不可抗力的影响都有可能造成文物建筑本体的损失，甚至是毁灭。一旦出现这些重大损失，借助新科技成果的数字化“四有档案”不仅能为修缮、复建等工作提供全面详实的依据，为相关学术研究工作产生不可估量的积极影响。同时还可以借助网络平台将数字化档案中的文物价值信息进行公众教育，使文物资源成为社会共有、全民共享的文化财富。从而更好的推动优秀文化资源的传承和发扬。

参考文献：

[1] 王运良.关于文保单位“四有工作”历史渊源及现状之管见[J].中国文物科学研究，2008（03）.

[2] 国际古迹遗址理事会中国国家委员会.中国文物古迹保护准则（2015版）.

作者简介：朱兆阳，男，硕士，助教，工作单位：中原工学院建筑工程学院。