科技赋能给西安城墙做个“体检”（华夏博物之旅）

  在第四十六届世界遗产大会“面向未来的世界遗产教育——科技、创意与赋能”主题边会上，揭晓了全球世界遗产教育创新案例奖获奖名单。西安城墙“遇见盛唐·探秘城垣：数字科技赋能西安城墙遗产教育系列活动”，凭借其卓越的创新与实践，荣获2024年“全球世界遗产教育创新案例奖——卓越之星”这一殊荣。

  “运用数字化手段，实现文物结构、城墙全域、夯土年轮等可视化、多维度展示，不仅提高了遗产教育活动的趣味性、多样性，更能深化公众对文化遗产的理解和认知。”西安城墙数字产业创新中心总监赵彬介绍，“最小干预”是城墙管理部门秉持的根本原则，多年积累的遗址保护经验借助现代科学技术手段，西安城墙在文化遗产数字化、智能化保护及管理的道路上探索出了新路径。

  端云协同、虚实XR（扩展现实）、人工智能……数字科技正前所未有地渗透到经济社会的方方面面。作为第一批全国重点文物保护单位，西安城墙以数字化为抓手全方面推进文物保护管理信息化，为城墙保护和利用注入源头活水。

  西安城墙位于陕西省西安市中心区域，是在唐代长安城皇城和元代奉元城基础上，在明代扩建而成。位于城墙墙体之内的含光门遗址博物馆，展示了目前唐长安城皇城发掘仅存的遗址，也是唐长安城考古现存的、保存最完好的城门遗址——含光门门道遗址。除此之外，还展示了见证西安城墙、西安城市发展历程的城墙断面遗址，以及体现隋唐长安城水利管网、城市管理理念的隋唐过水涵洞遗址。

  “针对三处土遗址展示，博物馆创新、改进展陈方式，以裸眼3D、多边缘融合、大型沉浸式舞台等数字化技术方法与遗址融合，以故事化、情感化的创意传播营造沉浸式参观体验。”含光门遗址博物馆副馆长杜德新介绍，博物馆将声音、光影、图像、遗址有机结合，利用超高清投影、三维影像等先进的技术，勾勒出不同年代的城墙的“年轮”，情景化再现长安城水利系统的先进性，“交叠时空”之感让观众一秒穿越，一键通晓千年文脉。

  城墙底部由夯土筑成，护城河环绕城墙四周。因此，做好护城河的水质、水位监测，掌握其变化，与城墙本体保护息息相关。

  最近，西安城墙的工作人员在护城河里进行了无人驾驶智能清洁船的性能测试。这艘小船不但能够自助巡航清除护城河河面杂物，还能够实时传送多种水质指标到数百米外的城墙数字方舱综合管理平台做展示。

  在西安城墙数字方舱综合管理平台大厅，无人驾驶智能清洁船所采集的护城河的水质数据，会实时地出现在城墙数字孪生数据模型上。

  监测多个方面数据显示，当前护城河部分水质指标和水位都在合理范围内，而这一些数据随着汛期雨水增加将产生一些变化，需加以监测和掌握。此外，遍布西安城墙的3000多个监测点位和1300多个智感设备也会将数据信息及时发送到数字方舱综合管理平台，可以让工作人员直观地看到沉降、裂缝、含水、膨胀等实时数据，以及城墙各段的客流信息，实现文保、防汛、消防等预警事件的有效处理，提高保护水平。

  2023年，西安城墙管理部门成功建立了数字孪生数据模型，为了解城墙的健康情况提供了全新的视角。这一模型使用先进的探测手法，让城墙的内部结构清晰可见。通过全身CT扫描，为城墙的文物保护工作提供了更全面的信息支持。

  “对整个城墙进行一次全身的CT扫描，便于我们在做好整个城墙文化遗产保护的同时，做到心中有数。”赵彬说。

  此外，综合管理平台在聚合数据信息的基础上，还引入了AI算法。工作人员正在逐渐完备有关数据，针对性地开展对AI模型的训练。

  “我们现在正在测试的‘文物本体上积水自动告警’这一套AI的算法，就是将图像识别技术，与城墙上的实际诉求进行了结合。”赵彬说。

  工作人员介绍，西安城墙全线公里，以前每逢降雨都要投入近百人进行全段巡逻和研判，确保能够在第一时间发现隐患，清除积水。而实现AI积水识别后，不但能够降低人力投入，还可在第一时间发现隐患点的准确位置，大幅度的提升了工作效率。“我们把监测、勘察、物探，以及后边的修缮、日常保养、专业检修融合形成一个体系化的闭环，这样使保护工作从过去抢救式的转变为预防性的。”赵彬说。

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