歷史建筑資源信息管理系統的構建

羅超君　（華東建筑設計研究院有限公司歷史建筑保護設計院，上海 200041）

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歷史建筑資源信息管理系統的構建

羅超君（華東建筑設計研究院有限公司歷史建筑保護設計院，上海 200041）

建構建歷史建筑資源信息管理系統旨在為歷史建筑資源建立規范的信息化檔案，掌握歷史建筑第一手的基礎資料，使之成為歷史建筑價值評估與保護再利用設計的基本依據，從而指導歷史建筑保護和開發利用，完善歷史建筑保護管理機制。信息管理系統的建設包括“信息管理系統構架研究與設計”、“信息采集、錄入與管理”和“信息擴充與維護”三個主要階段。通過對歷史建筑資源信息管理系統架構設計和數據需求分析兩方面內容的展開，詳細介紹了信息管理系統構建的意義、原則、內容與過程。

歷史建筑資源管理；信息系統；屬性數據；空間數據；系統建設

1　歷史建筑保護信息化研究現狀與發展

歷史建筑資源信息管理系統是對歷史建筑資源進行整合管理的一種系統與量化的技術手段，其核心在于歷史建筑資源的數字化與信息化。

關于數字技術在歷史建筑保護方面的應用，國外這方面研究起步較早，目前在這一領域已經擁有相當成熟的理論與技術支持。西方發達國家自上世紀90年代初期提出歷史建筑數字化研究的課題，并著手將數字技術應用到歷史建筑保護和再利用的過程中，歷史建筑數字化便是其基本內容之一，不久，三維激光掃描技術即成為空間數據獲取的一種重要技術手段，并在意大利文化遺產保護領域率先得以應用。到21世紀初，三維建模技術、信息建模技術已被用于歷史建筑的保護工作之中，運用數字技術對歷史建筑信息進行分析、處理，建構較為復雜的數字模型，同時注重研究歷史建筑保護和再利用的模式。目前，歷史建筑數字化取得了一系列重要的科技成果，諸如VR虛擬現實場景漫游、三維測繪等等，這標志著建筑遺產數字化進入到了全方位的虛擬空間研究階段。

信息化技術近年來在國內歷史建筑保護中的應用研究也得到了長足發展。我國較早進行的建筑遺產數字化保護研究是始于上世紀末北京故宮博物院的數字化工程，首次將數字技術應用到數據采集、模型構建、信息庫建設和虛擬展示等環節中，并建立數字故宮博物館項目，為我國建筑遺產數字化探索打下了堅實的基礎。對建筑信息模型（BIM）技術的研究與應用從本世紀初引入我國至今已取得一定進展與成果。近年來，青島國棉六廠改造、首鋼廠區改造、上海世博會寶鋼大舞臺等項目充分利用信息建模及分析技術，標志著以BIM技術為核心的數字信息技術在歷史建筑保護與再利用領域中的應用提升到新的高度。除歷史建筑單體外，對區域歷史建筑資源的整體信息化管理也在同步發展。從各級文物保護單位及各省市優秀歷史建筑的登錄到工業遺產的普查等，都以數據庫的形式對相關歷史建筑資源進行了信息整合，如文物局主持的文物普查工作、工業遺產調研工作、上海市房管局歷史建筑保護事務中心目前正在進行中的“上海市優秀歷史建筑一幢一冊普查與保護指南編制”工作等。對地理信息系統（GIS）的研究與應用也隨著技術的進步得到普及，自國家“七五”計劃以來，地理信息系統（GIS）研究作為政府行為進入了快速發展階段，各個部門都先后展開了地理信息系統方面的研究與開發工作。2000年，政府有關部門提出了建立文物GIS系統，2007年，上海市文管委開發了基于GIS技術的建筑文物保護信息系統[3]。

從國內外的信息庫發展現狀來看，建立區域范圍而非僅僅單體的建筑群體信息管理系統，并采用數字化技術進行錄入、檢索、排列、分析等工作，尤其是將區域地圖用可視化的GIS系統方式進行統計、展示和管理，并使信息庫得以動態更新，是歷史建筑資源信息管理的主流發展模式。

2　構建歷史建筑資源信息管理系統的意義

歷史建筑資源信息管理系統的構建如同為歷史建筑“建立戶口”，使每處歷史建筑資源“有案可查”。

建立歷史建筑資源信息管理系統，掌握第一手的基礎信息資料，使之成為歷史建筑價值評估與保護再利用設計的基本依據，從而指導歷史建筑保護和開發利用，完善歷史建筑保護管理機制。

采用GIS地理信息系統等新型數據庫方式的歷史建筑資源信息管理系統將具有豐富的數據檢索路徑和表達維度。根據管理部門實際使用需要，信息庫可以位置坐標、建筑類型、建成年代、建筑高度、外觀特色、建筑師信息、建筑規模等等多個維度的信息為檢索和分類的路徑，此外，通過關鍵詞的檢索，甚或依靠大數據進行關鍵信息的排序、整理，管理者和查詢者可以宏觀且直觀地掌握歷史建筑信息資料和特點。

同時，信息庫是動態的和逐步完善發展的。在建立信息管理系統基本框架后，隨著城市發展和歷史建筑資源本身的保護利用等變化，信息庫也將隨之進行動態更新，且對每次更新進行記錄和迭代，從而確保系統信息可以較準確反應建筑的當前狀態，同時保留的原信息也作為信息比較的依據，便于管理部門的監管，提高管理實施效率和水平。

3　歷史建筑資源信息管理系統建設

信息管理系統的建設是個龐大而需要一定周期的工作，包括“信息管理系統構架研究與設計”、“信息采集、錄入與管理”和“信息擴充與維護”三個主要階段。

3.1信息管理系統構架研究與設計

信息管理系統構架研究與設計是信息庫建設的基礎，具體由數據需求分析、數據庫架構及功能模塊設計等研究內容構成，這部分內容是本文論述重點，將在后文詳細展開。

3.2信息采集、錄入與管理

信息管理系統建設第二階段為信息采集、錄入與管理。通過反復論證和試樣調整，從而建立信息管理系統基本構架后，在主管部門領導下組織技術人員對歷史建筑資源基本信息進行全面采集。信息的采集與錄入是歷史建筑資源信息管理系統建設最重要的基礎環節，而普查與調研的方法及調查表的設計與填寫又是至關重要的前提條件。

調查開始前，首先應制定調查方案，調查方案包括調查目標的設定、調查范圍和內容的確定、調查工作組織、計劃與進度安排、調查技術路線及技術手段的確定等等，最重要的是制定規范與技術標準，從操作和成果兩方面進行質量控制，并及時進行數據化歸檔管理，使其調查成果最大限度得到利用。

調查表格的設計從兩方面出發，既要滿足調查和研究的規范化要求，又要充分考慮后續保護與再利用價值評估的需求。

信息錄入后，管理者便可根據使用需要，從不同路徑對信息進行檢索、排序、調閱，從而實現信息庫的管理和使用。

3.3信息擴充與維護

信息管理系統建設第三階段為信息擴充與維護。城市的發展和建筑物本身的生命周期變化都要求信息庫必須是動態更新和發展的。歷史建筑資源信息管理系統在信息錄入后，也為日后建筑信息變化保留了更新路徑，根據歷史建筑在使用過程中的自然變化及人為干預兩種變化模式，具體分為以定期普查為依據以及以項目開發為情由的兩種更新情況。

第一種情況針對前一次信息采集錄入迄今未經項目開發的歷史建筑資源，要求定期開展普查工作，對歷史建筑資源的自然變化情況進行記錄和比對，及時發現問題，以便更好地對歷史建筑資源進行保護和再利用規劃；第二種情況針對經過再利用開發的歷史建筑資源，這種情況要求建筑開發利用的建設單位在項目竣工后，根據信息庫數據采集要求，如實上報相關的更新信息，進行信息錄入，實現信息庫的更新，根據管理需要，甚至可以將信息庫更新信息的上報通過管理規程的方式，作為建設單位項目竣工驗收歸檔的必要條件，從而使信息庫的更新具有一定的必然性和強制性，推動信息庫動態持續地發展下去。

信息庫的更新機制并非通過抹去之前的記錄的方式，而是在更新的同時，保留之前的建筑信息，信息庫將為每個時期的歷史建筑保留所有掌握的信息，使管理部門可以進行新舊比較，從而通過信息庫更新來實現對歷史建筑的監管。

4　歷史建筑資源信息管理系統架構設計

p4.1歷史建筑資源信息管理系統的構成

數據庫是信息管理系統的核心，數據庫的設計顯得尤為重要，一個高質量的數據庫有利于將來系統的擴展。歷史建筑資源信息管理系統將采用GIS系統，即地理信息系統（Geographical InformationSystem，簡稱GIS），以數字化的形式采集、存儲、管理、分析和顯示歷史建筑的地理空間及其他基礎信息，歷史建筑資源信息管理系統的架構主要由空間數據庫和屬性數據庫兩大部分組成。

空間數據庫是指存儲實體空間信息的數據庫。空間信息是用來描述實體的空間位置特征的信息，以一定的空間坐標系為參考，并以矢量數據表示。處理實體的空間是GIS的最大特點，是區別于其他信息系統的標志。

屬性數據庫是指定義實體自然屬性和社會屬性的數據庫。屬性數據包括具有規則屬性的結構型數據和不具備規則屬性的非結構性數據。

空間信息和屬性信息共同描述一個空間實體，歷史建筑資源信息管理系統作為一個關系數據庫，將對歷史建筑的空間數據和結構化或非結構化的屬性數據進行關聯和統一管理。

4.2信息管理系統的設計

信息管理系統設計的整個過程包括以下幾個步驟：數據的采集與處理；設計數據庫的概念模型設計；數據庫的邏輯設計、優化設計；數據庫的物理設計；物理數據庫的建立、試運行、評價等。

物理數據層是信息管理系統中基本數據的存儲形式，即以歷史建筑單體或群落為單位的信息表，是信息庫的基礎。

邏輯數據層即信息檢索的分類法，根據歷史建筑資源信息管理系統的需求，分為建筑類型、保護級別、始建年代、群落規模、建筑高度、建筑面積、結構形式等大類。物理數據層中的每條數據均設定了“信息屬性”一欄，并為其賦值，以建立科學的檢索規則。邏輯數據層直接面向用戶。

概念數據層是研究過程中的組織框架和信息管理系統后臺的管理框架，直接面向維護和管理人員，按歷史建筑資源所屬地域劃分區塊，分區操作、管理與維護。

此外，信息管理系統還包括系統結構與功能設計，具體結構由檢索查詢、統計分析、打印輸出、系統維護等幾大功能模塊組成，實現數據錄入、數據查詢與統計、數據內容輸出等功能。

5　歷史建筑資源信息管理系統的數據需求分析

歷史建筑資源信息管理系統的信息搜集旨在為管理層面提供全面視野，在關鍵性基礎信息方面要求簡潔而明確，突出重點，房測、現狀完損情況等具體深入的調研及人文歷史等輔助信息留待下步工作層級展開。通過參照《上海市文物保護條例》、《上海市歷史文化風貌區和優秀歷史建筑保護條例》，并借鑒《第三次全國文物普查不可移動文物登記表》、《中國工業建筑遺產調查記錄與索引》，可以總結出歷史建筑資源信息管理系統的數據需求。具體可分為空間數據和屬性數據兩大類型。

5.1空間數據

空間數據是指用來表示空間實體的位置、形狀、大小及其分布特征諸多方面信息的數據，它可以用來描述來自現實世界的目標，它具有定位、定性、時間和空間關系等特性。空間數據以點、線、面以及實體等基本空間數據結構為形式。

圖層是空間數據組織的基本單位，空間數據的分布性是通過圖層的分布來體現的。圖層是一定空間范圍內具有相同屬性要素的同類地理空間實體的有機集合，即在某種特殊應用領域下相互之間有著密切聯系的地理空間實體的組合。因此，圖層具有專題和空間范圍兩個基本要素，不同專題和空間范圍的圖層根據一定規則進行組合便可形成內涵豐富的地圖[1]。

5.2屬性數據

屬性數據可分為具有規則性的結構型和不具規則性的文檔型兩類數據類型。

結構型數據指的是具有規則屬性的表格型數據。在歷史建筑資源信息管理系統中需要建筑編號、名稱、地址、始建年代、建筑類型、保護級別、群落規模、建筑面積、建筑高度、結構形式、完損狀況等結構型數據。

文檔型數據指的是在存儲、顯示過程中只能以整個文件的方式進行的數據，不具有結構性。文檔型數據包括文本文檔、圖像數據、圖形數據等類型。文本文檔指的是以文字為主，結合表格、插圖等描述各階段成果的文檔型數據，包括word文檔和txt文檔等。在歷史建筑資源信息管理系統中需要總體風貌與風格特征、人文歷史、周邊環境與景觀等，可以附加但不必需各種勘察報告、專題研究報告等；圖像數據指的是各種掃描、拍攝或其他途徑獲得的柵格文件，主要包括jpg、bmp、tif等文件格式。在歷史建筑資源信息管理系統中需要歷史建筑各立面外觀及室內重要空間照片；圖形數據指的是區別于圖像文件的矢量文件，主要包括dwg、dxf、ai、pdf等文件格式。在歷史建筑資源信息管理系統中需要歷史建筑總平面圖、各立面圖、各層平面圖等。

6　結語

構建歷史建筑資源信息管理系統旨在為歷史建筑資源建立規范的信息化檔案，應遵循經濟高效性原則，對歷史建筑管理所需的各類信息進行數字化存儲，實現信息整合與重復利用，提高管理效率；同時，還需遵循標準化與可擴展性原則，對所需信息按管理需求及存儲方式進行分類，有序適用，形成模塊化標準，具有可擴展性，利于主管部門對歷史建筑資源信息共享、協同共建。引入GIS系統的目的在于將屬性數據與空間圖形進行整合，通過專業組織模式的設計，利用其強大的空間分析功能，為大量多源數據的深入研究分析與圖形表達提供強大的技術支撐，使其成為歷史建筑價值評估以及保護再利用設計的基本依據，從而為歷史建筑資源的日常管理與維護和保護與再利用開發奠定基礎。

[] 宋計棉，周擁軍.文物建筑保護信息化系統[J].上海城市規劃，2007（6）：48.

[2] 陽俊彪，蔡宣平.地理信息數據庫實現[J].國防科技大學學報，1995（6）：60.

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10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.03.004

羅超君 （1981-），女，上海人，畢業于同濟大學，建筑學碩士，工程師。