北京中軸線申遺成功背后的數(shù)字功臣

　　北京中軸線是自元大都以來北京城市東西對稱布局建筑物的對稱軸。它是北京城市規(guī)劃、空間布局的重要歷史依據(jù)與現(xiàn)實遵循，同時體現(xiàn)了中華文明在長期歷史發(fā)展中積累并形成的文化內(nèi)涵。日前，在印度新德里召開的聯(lián)合國教科文組織第46屆世界遺產(chǎn)大會通過決議，將“北京中軸線——中國理想都城秩序的杰作”列入《世界遺產(chǎn)名錄》。北京中軸線十余年漫漫申遺路，畫上了一個圓滿的句號。

　　北京中軸線成功申遺背后，多項數(shù)字技術(shù)為其提供了高精度、三維立體的空間數(shù)據(jù)底板。這也是全球首次數(shù)字化技術(shù)全過程參與世界文化遺產(chǎn)申報。數(shù)字化已經(jīng)成為北京中軸線申遺的重要創(chuàng)新標(biāo)簽。

　　確定軸線走向

　　北京中軸線北起鐘鼓樓，南至永定門，縱貫北京老城區(qū)，全長7.8公里，是由古代皇家建筑、城市管理設(shè)施、居中歷史道路、現(xiàn)代公共建筑和公共空間共同構(gòu)成的城市歷史建筑群。這根“軸”始建于元代，成形于明代，完善于清代，發(fā)展于近現(xiàn)代，距今已有750余年歷史，是中國傳統(tǒng)城市空間營構(gòu)的集大成者，也是城市文化空間塑造的杰出范例。

　　在北京中軸線的申遺進(jìn)程中，需對其方位、走向、空間格局等進(jìn)行精確測定。相比于定性式描述，精確測定更能展現(xiàn)北京中軸線嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目臻g秩序和豐富的細(xì)節(jié)。

　　北京市測繪設(shè)計研究院（以下簡稱“北京市測繪院”）廣泛開展了北京中軸線方位的測定工作。他們首先通過選取中軸線上未被移動、可靠度較高的現(xiàn)存建筑，精確測繪其坐標(biāo)?！霸诘贸鱿嚓P(guān)坐標(biāo)后，我們通過計算各建筑中心點的坐標(biāo)，運用數(shù)字技術(shù)解算最優(yōu)直線，使各建筑中心點到這條直線的距離平方和最小，并擬合產(chǎn)生了一條‘軸’。這條‘軸’，便是幾何空間意義上的北京中軸線?！北本┦袦y繪院基礎(chǔ)測繪部部長王攀說。

　　令人意外的是，精確測繪的結(jié)果表明，北京中軸線的朝向并非嚴(yán)格意義上的絕對正北，而是略有偏移。其指向與正北方向呈逆時針約2°的偏角。這也是北京中軸線的空間方位被首次精準(zhǔn)確定。在本次測繪工作中，研究人員還明確了北京中軸線上參與申遺的遺產(chǎn)點空間分布，為北京中軸線申遺提供了精準(zhǔn)數(shù)據(jù)支撐。此外，這些工作也為今后中軸線南北延長線上的空間規(guī)劃布局提供了切實可靠的依據(jù)。

　　推動測繪考古

　　北京中軸線具有數(shù)百年歷史。隨著時間推移，中軸線上的一些古建筑遺址逐漸消失。確定這些遺址的位置并進(jìn)行考古發(fā)掘，讓這些消失的古建筑“重見天日”，不僅可以助力中軸線的申遺工作，而且還可以積累一批寶貴的歷史財富。北京天橋遺址的定位正是其中一例。

　　1934年，為拓寬前門至永定門之間的馬路，天橋被全部拆除。由此，天橋在人們的視野中消失了，只作為地名保留下來。

　　根據(jù)檔案記載，天橋坐落于龍須溝上。然而，自20世紀(jì)30年代龍須溝從明渠改為暗溝后，便“潛行”地下。加之該區(qū)域地下管線密集，尋找舊管線十分不易。因此，研究人員很難找到龍須溝當(dāng)時的位置。為定位這座“看不見”的橋，北京市測繪院的專家團隊廣泛查閱北洋政府和民國時期北京市城市建設(shè)檔案，并調(diào)取了天橋路口歷年的地下管線資料和歷史地形圖。他們運用數(shù)字技術(shù)經(jīng)過仔細(xì)對比，終于發(fā)現(xiàn)一條地下管線與歷史地形圖和20世紀(jì)50年代的歷史影像圖中的龍須溝走向一致?！褒堩殰虾椭休S線一橫一縱兩條線的相交點，應(yīng)該就是天橋原址的方位。”北京市測繪院首都功能核心區(qū)部高級工程師張翼然說。

　　隨后，北京市測繪院開展了天橋地區(qū)的地下排水管線調(diào)查。專家團隊在預(yù)先劃定的范圍內(nèi)打開近百個井蓋，通過井下攝影測量系統(tǒng)，查看管井內(nèi)部的情況。北京市測繪院享受國務(wù)院特殊津貼專家陳品祥說：“我們在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，一條管線溝墻及蓋板為老舊的青石板，明顯與現(xiàn)代水泥蓋板不同?！苯?jīng)專家反復(fù)甄別，確認(rèn)該管線為龍須溝水系。據(jù)此，消失近90年的天橋原址得以“重見天日”，再現(xiàn)天橋景觀以北40米處。

　　陳品祥介紹，多年來，北京市測繪院綜合利用貼近攝影測量、三維掃描、地下管線探測等技術(shù)及歷史測繪圖等資料，助力天橋、正陽橋、永定門內(nèi)中軸歷史道路遺存、珠市口教堂中軸道路排水溝遺址等多個中軸線遺址點考古工作。他們在中軸線消失節(jié)點定位、空間信息留存、信息挖掘、價值研究等方面開展“測繪+考古”深度融合，形成了系列重要發(fā)現(xiàn)和成果。

　　助力治理保護

　　北京中軸線在空間上跨度數(shù)千米，時間上跨越數(shù)百年，如何讓人們一覽其全貌，同時為歷史遺產(chǎn)的治理與保護提供便利？2022年6月，在北京市文物局的指導(dǎo)下，北京市測繪院推出了實景三維中軸線。

　　為了復(fù)刻中軸線，研究人員運用了三維激光掃描和貼近攝影測量等新技術(shù)?！斑@些技術(shù)可以在不碰觸文物前提下，將古建筑的每個構(gòu)件都精細(xì)記錄和生動表現(xiàn)出來?！北本┦袦y繪院首都功能核心區(qū)部副部長安智明說。

　　要復(fù)刻北京中軸線，天安門廣場顯然是一個重要組成部分。其中，廣場上20多萬塊花崗巖地磚的數(shù)據(jù)采集可謂難上加難?！斑@些地磚的紋路、形狀、磨損程度都有差異，沒有兩塊是完全相同的?！北本┦袦y繪院高級工程師陳思說，他們基于深度學(xué)習(xí)方法，成功實現(xiàn)異形地磚自動編碼，最終使每一塊地磚都有了專屬的身份ID，得到精準(zhǔn)復(fù)刻。

　　基于“空天地”一體化采集手段，北京市測繪院采集了中軸線遺產(chǎn)區(qū)范圍內(nèi)的主要道路、天安門廣場及周邊區(qū)域、永定門、鐘鼓樓、先農(nóng)壇等的數(shù)據(jù)，積累了超2TB的數(shù)據(jù)資料。為處理好這些數(shù)據(jù)，團隊還自主研發(fā)了數(shù)據(jù)處理軟件，綜合利用多源數(shù)據(jù)進(jìn)行建模。在最終形成的實景三維中軸線中，人民英雄紀(jì)念碑上的浮雕紋理立體逼真，正陽門城樓上的油飾古韻十足。

　　北京市測繪院院長倪鋒說：“實景三維中軸線真實、精細(xì)地記錄和展現(xiàn)了中軸線的歷史變遷，為中軸線申遺提供了高精度、三維立體的空間數(shù)據(jù)底板，有效助力中軸線的精細(xì)治理和科學(xué)保護。下一步，北京市測繪院將繼續(xù)運用數(shù)字技術(shù)，全方位服務(wù)中軸線文物保護、環(huán)境整治、文物騰退等文化遺產(chǎn)保護工作?！保ㄓ浾?李詔宇 通訊員 王常琳）

　　轉(zhuǎn)自：科技日報

　　【版權(quán)及免責(zé)聲明】凡本網(wǎng)所屬版權(quán)作品，轉(zhuǎn)載時須獲得授權(quán)并注明來源“中國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟信息網(wǎng)”，違者本網(wǎng)將保留追究其相關(guān)法律責(zé)任的權(quán)力。凡轉(zhuǎn)載文章及企業(yè)宣傳資訊，僅代表作者個人觀點，不代表本網(wǎng)觀點和立場。版權(quán)事宜請聯(lián)系：010-65363056。

延伸閱讀