測繪成果和測繪技術在歷史文化資源保護中的應用

張天純，左都美，戴相喜

(南京市測繪勘察研究院有限公司，江蘇南京 210005)

測繪成果和測繪技術在歷史文化資源保護中的應用

張天純?，左都美，戴相喜

(南京市測繪勘察研究院有限公司，江蘇南京 210005)

闡述了測繪成果為歷史文化資源保護提供的強有力的支撐作用，分析了測繪成果在歷史文化資源保護工程中的應用前景，并介紹了空間信息技術等現代測繪新技術手段在歷史文化遺產發現、保護和管理中的若干應用。

測繪成果；測繪技術；歷史文化資源保護；歷史文化資源紫線

1 引 言

歷史文化資源是一個城市最具特色的資源，開發和利用城市歷史文化資源作為旅游資源的前提是必須有效保護和管理歷史文化資源，做好文化資源的識別、描述、維護、保全和綜合管理，通過保護和可持續的資源利用，以確保當前和未來文化資源的重要性、完整性與真實性，并進一步挖掘和開發該城市的歷史文化資源，為當地的旅游事業作出貢獻。測繪成果近年為許多城市歷史文化資源的保護及開發利用提供了強有力的信息支撐作用，包括對歷史文化資源的普查、再現、保護、信息的網上發布等。針對不同歷史文化資源保護的需求，有相應的測繪成果數據予以支持。

3S技術和虛擬現實系統(VR)等技術為代表的空間信息技術已成為歷史文化遺產發現、保護和管理的重要管理工具和分析利用手段，在歷史文化資源保護和管理中發揮越來越重要的作用，主要表現在歷史資源綜合數據庫的建立和管理、歷史資源保護信息系統的研發、歷史文化資源的保護管理、歷史文化資源的挖掘、分析評價和利用以及為政府和旅游部門提供決策支持等諸多方面。

2 測繪成果為歷史文化資源保護提供的強有力的支撐作用

根據《中華人民共和國測繪成果管理規定》，測繪成果是指在陸地、海洋和空間測繪完成的基礎測繪成果和專業測繪成果。為歷史文化資源保護提供支撐作用的測繪成果主要包括城市大比例尺基礎測繪數據、三維地形數據、遙感影像數據和三維模型等，它們的作用和表現形式主要體現在以下幾方面:

2.1 歷史文化資源保護

國家和地方的歷史文化名城保護規劃對空間數據存在不同尺度、不同類型的數據要求，應綜合考慮保護環境風貌、城市格局、歷史文化資源古跡、建筑風格和發掘歷史文化內涵這五個方面對歷史文化資源進行保護。DLG數據是保護規劃的基礎，三維數據則為達到城市空間格局方面的規劃要求提供支撐作用，城市高清晰的遙感影像數據因其更新周期短、表達方式直觀等特點，在城市規劃管理中起到越來越重要的作用。

2.2 基于WebGIS技術的信息發布和基于PPGIS技術的公眾參與

為了讓大眾更方便獲取歷史文化資源信息，更直觀形象的獲取歷史文化資源內容，可以采用建立Web-GIS網站的方式，在Web網上瀏覽和查詢歷史文化資源保護單位空間信息及其有關屬性信息和圖片信息等，實現保護區內歷史文化資源的共享。同時可以通過PPGIS方式讓公眾參與歷史文化名城的保護規劃與開發利用。

2.3 重點歷史文化資源建筑的恢復利用和歷史再現

根據歷史文獻資料和DLG時空數據庫，利用虛擬現實技術可以虛擬再現因歷史原因已經消失或遭到破壞的文化歷史資源，為重點歷史文化資源建筑的恢復提供可靠依據以及為規劃決策提供技術支持。

2.4 涉及的數據類型

隨著應用對象的不同，GIS在歷史文化資源保護應用中所需的數據類別以及數據源也有很大的不同，內容格式表現為基礎測繪數據(DLG)、歷史文化保護區三維電子地圖、遙感影像數據、專題數據和空間分析專題圖數據等。

(1)基礎底圖數據:用來顯示與其地理位置相關聯的文化資源，以矢量數據集(基礎地理信息數據集)表現，包括歷史文化資源周圍環境的等高線、高程點以及數字高程模型。

(2)空間數據專題數據:包括區域級、城市級和文化資源遺址級多種比例尺的地圖、衛星遙感影像、航空拍攝照片以及采用GPS進行地面測量的數據等。相應的數據庫有歷史文化資源單位專題數據集(歷史文化資源單位點數據集、線數據集、圖片信息庫)、三維歷史文化資源模型數據庫。

3 測繪成果在歷史文化資源保護工程中的應用前景

3.1 歷史文化資源紫線的應用

“六線”(道路紅線、河道藍線、高壓黑線、歷史文化資源紫線、綠化綠線、軌道交通橙線)是城市規劃管理的重要內容和城市基礎設施建設的依據，其中的歷史文化資源紫線是指國家歷史文化名城內的歷史文化街區及優秀歷史建筑的保護范圍界線，歷史文化資源紫線邊界一般是根據大比例尺地形圖數據結合劃定的歷史文化街區、歷史文化資源保護單位劃定，根據實際歷史文化資源紫線分布和規劃歷史文化資源紫線分布進行比較，可以分析出規劃歷史文化資源紫線落實情況以及歷史文化名城保護實施現狀。

3.2 城市空間輪廊的保護和高度控制

保護城市空間輪廓，分層控制建筑高度是保護城市傳統風貌特色的重要手段，對舊城范圍內的重點地段，采取分層控制建筑高度的保護體系。

3.3 劃定歷史文化保護區的保護范圍，提出控制高度及其范圍保護

對歷史文化資源古跡比較集中連片或能較完整地體現某一歷史時期傳統風貌和特色的街區、建筑群、古遺址進行保護，劃定保護范圍和控制高度；對歷史文化遺存進行展示和開發利用規劃。

4 測繪新技術在歷史文化資源保護中的應用

歷史文化資源保護和空間信息技術的結合點是其共同擁有的時空特性，以地理信息系統(GIS)、遙感(RS)、全球定位系統(GPS)和虛擬現實系統(VR)等技術為代表的空間信息技術正日益成為歷史文化遺產發現、保護和管理的重要組成部分而廣泛應用于歷史文化資源的保護和開發利用中。

4.1 空間信息技術在歷史文化資源保護中的作用

利用空間信息技術可以實現動態、快速、高精度地獲取、處理、存儲和管理歷史文化資源的各種空間和屬性信息；可以快捷地查詢、檢索和統計信息；可以有效和智能化地進行城市信息空間分析；可以實現歷史文化資源保護和規劃的網絡化公眾參與；可以深化和完善歷史文化資源古遺址的規劃管理工作；可以實時地監測歷史文化資源，不斷反饋歷史文化環境保護和建設過程中出現的各種問題，使管理者和決策者及時了解問題并做出快速反應。

4.2 空間信息技術在歷史文化資源保護中的具體應用

(1)RS應用

遙感技術作為歷史文化資源信息的獲取手段之一，可以對歷史建筑、古遺址等進行周期性的動態觀測；利用遙感數據可以分析和研究歷史文化資源周邊的環境變化，科學地評估周邊環境對古建筑、古遺址所產生的影響，從而為制定適當的保護政策提供輔助支持。

(2)GIS應用

3S技術相融合并結合VR技術在歷史文化資源保護中起著重要的作用，尤其是GIS技術起著至關重要的作用，它提供一個綜合性的信息管理和分析評價工具，可以進行數據的采集、編輯、管理、分析、評價和分析評價成果的展示。

①調查與管理

開展對歷史文化資源的普查工作，獲取關于文化資源的最新和最精確的空間數據信息和屬性數據信息，并借助GIS手段進行信息的收集、整理、檢索、維護和傳遞。

②信息管理

以GIS為信息管理平臺，結合GPS、RS以及VR等信息技術，建立歷史文化資源保護綜合數據庫，可以整合歷史建筑、古遺址、歷史地區的空間位置數據和屬性數據，將古建筑、古遺址等的空間位置信息展現在二維電子地圖或遙感影像上，并以此為基礎實現圖片、文字、視頻等多媒體信息的鏈接。

③分析與評價

在已建立的歷史文化資源綜合數據庫基礎上，利用GIS技術可實現對歷史文化資源的基礎設施管理、資源調查和開發分析評價等。

a.利用GIS的分析評價功能對歷史文化資源的物質狀況、文化特征及體系環境進行適宜性評價，制定保護和管理的規劃，劃分不同的保護區。

b.通過緩沖區分析，依據歷史文化資源保護法規和歷史文化資源單位所處環境作出相應的保護范圍、監控地帶等歷史文化資源保護規劃；利用歷史文化資源保護單位周圍等高線、高程點、數字高程模型等與地形地貌相關數據建立保護工程。

c.利用通視性分析評價歷史文化區域重要的天際線和景觀視線是否得到保護。

d.利用疊加分析評估周邊環境的土地利用是否合理；識別因開發利用可能引起風險的歷史文化資源。

④信息共享和發布:將歷史文化資源保護GIS和遙感影像庫進行發布和共享。

⑤發展預測

利用GIS技術開發的歷史文化資源保護和開發系統具有預測功能，可以進行環境災害預測、城市潛在價值區域預測和開發影響預測等，并生成預防災害專題圖；通過評價資源和劃分資源等級方法，預測發展成為具有較高旅游價值文化資源的潛在可能性。

(3)GPS應用

利用GPS技術可以動態獲取歷史文化資源的空間位置信息，實現數據的實時更新、動態維護以及野外導航等。

(4)VR應用

通過虛擬現實技術，通過對歷史文化遺址的形態結構及其消亡、荒廢的過程進行模擬和三維動態顯示，可以真實地再現古遺址的面貌、環境演變過程和規劃景觀模型，為研究者提供新的研究方式。

4.3 利用3S技術開發的歷史文化資源信息管理系統總體結構(如圖1)

5 結 語

測繪成果數據是歷史文化資源保護和開發利用的支撐信息，而3S和VR等空間信息技術在歷史文化資源保護和利用領域得到了越來越廣泛的作用，尤其是對城市歷史文化資源的挖掘與開發利用，對促進我國歷史文化遺產資源的可持續發展，對歷史文化古城的文化資源保護、城市發展規劃、旅游景觀的開發都有很高的實用價值和現實意義。

圖1 歷史文化資源信息管理系統總體結構圖

[1] 毛鋒，王凌云.歷史文化資源保護中的新技術應用[J].北京規劃建設，2006.4

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[3] 李凡.GIS在歷史、文化地理學研究中的應用及展望[J].地理與地理信息科學，2008，24(1)

Research on Application of GIS in Historical Cultural Resource Protection

Zhang Tianchun，Zuo Dumei，Dai Xiangxi
(NanJing Institute of Surveying，Mapping＆Geotechnical Investigation，Co.，Ltd.Nanjing 210005，China)

This paper describes the results of surveying and mapping for the historical and cultural resources protection provided by a strong supporting role，analyzing the mapping results in a conservation project application，and describes some applications of the spatial information technology and other new modern surveying technologies in historical and cultural heritage found，protection and management.

Survey＆drawing Achievements；Surveying Technology；Historical Cultural Resource Protection；Purple－line

2011—01—19

張天純(1969－)，女，高級工程師，主要從事城市制圖、GIS研究及信息系統項目的管理和監理工作。

1672－8262(2011)05－49－03

P208.2

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