大數據時代歷史文化名城信息平臺建設創新研究

管雯君 曾鋼良

大數據時代歷史文化名城信息平臺建設創新研究

管雯君 曾鋼良

歷史文化名城是具有地域性特色的寶貴資源，它是歷史文化和積淀的結果，蘊含了巨大的文化和藝術價值。在當今中國經濟發展進入“新常態”的背景下，這些寶貴的歷史資源需要規劃管理者進一步去挖掘和保護。隨著大數據時代的到來，城鄉規劃信息化的技術手段日趨發達，歷史文化名城保護信息化的工作需要各種新技術的支撐，通過對現有歷史文化名城信息平臺的認識和相關新技術的研究與分析，提出了信息化時代歷史文化名城保護的一些新思路。

歷史文化名城；信息；系統

1 引言

歷史文化名城是指保存文物特別豐富并且具有重大歷史價值或者革命紀念意義的城市[1]。歷史文化名城是一個城市歷經滄桑的歷史文化積淀的結果，是中華民族勤勞智慧的物質結晶。隨著城市化進程的迅速推進，高速建設的腳步對城市的歷史文化資源造成了巨大的威脅，對于歷史遺存的豐富的歷史文化名城而言，這種破壞尤其突出。因此，在當今中國經濟發展進入”新常態“的背景下，歷史文化名城保護需要大數據的支撐和更加先進的技術手段，如何處理好城市的歷史文化保護與未來發展之間的關系，構建多元化的歷史文化保護信息化綜合平臺是當代城市規劃建設的難題。

2 新型歷史文化名城信息平臺總體設計

2.1 建設目標

歷史文化名城保護信息系統的建設以計算機技術、數據庫技術、三維GIS技術等為依托，建立多元化地理信息系統平臺：實現對于現有名城保護信息的“精確分類，有效管理”；實現對政府已批準的、已上報的、已調查的保護歷史文化名城的相關資料并建立空間和多媒體數據庫，同時保障后期更新數據的整理、轉換與入庫；實現數據的采集、管理、分析、輸出一體化；實現歷史文化遺產的科學管理，滿足城市規劃管理業務審批的需要，提高規劃審批工作效率，加大城市歷史文化名城保護的力度。

2.2 總體建設思路

為了更好地落實國家歷史文化名城、中國歷史文化名鎮、名村及優秀歷史建筑的保護和監督管理工作，需要將國家歷史文化名城、中國歷史文化名鎮、名村、優秀歷史建筑和文物建筑進行空間坐標入庫，建立歷史文化保護專題圖庫，并在此基礎上結合基礎地形數據，開發歷史文化名城規劃管理系統，為歷史文化保護和監督管理等各項工作提供技術支撐平臺[2]。

歷史文化名城數字化建設包括數據體系建設和系統平臺建設兩部分內容。在此基礎上針對管理部門、科研專家和社會公眾進行不同的系統應用!以滿足各自的需求，其總體建設思路（圖1）。

圖1 歷史文化名城保護信息平臺總體建設思路示意圖

2.3 數據體系建設

為了更好地管理歷史文化名城保護相關信息，依據《歷史文化名城保護規劃》，從“歷史城區、歷史文化名鎮名村、文物保護單位、歷史建筑”4個層面對數據進行劃分（表1），建立名城保護數據體系[3-4]。按照該體系規范對現有和采集的歷史文化保護數據進行收集、整合、標準化（圖2），建立完備的名城保護數據庫。

表1 歷史文化名城保護信息數據庫信息分類一覽表

類別備注數據庫名城歷史建筑歷史建筑根據《歷史建筑和歷史風貌保護辦法》進行管理重要景觀控制地帶其他保護信息古樹名木……

圖2 系統數據庫建設流程圖

2.4 系統平臺建設

2.4.1 總體框架

“歷史文化名城保護綜合信息管理系統”主要包括數據層、應用服務層（綜合信息管理系統、綜合應用展示系統）、表現服務層（信息平臺門戶）等等，總體架構如圖3所示。

圖3 綜合管理信息系統總體架構示意圖

數據服務層主要包括各類數據庫：歷史文化名城編目數據庫、保護規劃專題數據庫、基礎地理信息數據庫等。歷史文化名城編目數據庫用于存放4大類文化保護信息，是所有歷史文化名城保護的數字檔案，是管理者真正摸清家底、實現精細化管理的基礎；業務專題數據庫是輔助業務單位進行信息采集、信息上報、信息審核、信息發布與監測等的信息數據庫；基礎地理信息數據庫主要包括該地區DEM、DOM等基礎地理空間數據產品，還包括三維云數據、全景圖數據等新型地理空間數據，為歷史文化名城保護展示及研究提供支撐[5]。

應用服務層主要包括支撐系統穩定運行的平臺軟件和基于數據服務及平臺軟件構建的平臺服務體系接口。這些平臺軟件主要包括地理信息服務平臺、工作流引擎、規則引擎、應用開發報表表單、Web中間件及搜索引擎等等[6]。GIS平臺能夠實現對地理空間數據的高效索引和分析，為歷史文化名城保護數據挖掘應用提供數據支撐。工作流引擎、規則引擎、應用開發報表表單、Web中間件和搜索引擎是各個應用子系統的功能支撐，為復雜的業務功能提供底層基礎服務。

表現服務層主要采用以B/S為主的系統架構，前端封裝的開發框架及控件主要包括：JS控件、全景控件、視頻控件、虛擬場景控件、地圖瀏覽空間等等。

2.4.2 功能設計

歷史文化名城保護管理信息系統功能（圖4）。

圖4 系統功能模塊示意圖

3 技術創新點歸納

3.1 基于 GIS 的多因子評價的歷史建筑價值評定

歷史建筑是歷史文化名城重要構成要素，對于歷史文化名城的保護而言起著至關重要的作用，然而對于各類歷史建筑的價值該如何判斷，歷史建筑的分布情況對整個城市造成的影響如何判斷是歷史文化保護信息化工作的一個重要部分[7]。目前全國各地對歷史文化名城中歷史建筑的價值判斷的技術手段還比較落后，普遍存在以下幾個問題：

（1）規劃編制人員在對于基礎資料的收集及分析是都是從主觀感性的角度，使得歷史文化街區保護與更新規劃不能綜合的考慮多源相關資料及其相互的影響，因此不能對街區的現狀做出科學的分析而導致規劃設計成果缺乏整體性和科學性。

（2）在使用 CAD 技術處理大量的數據是會產生較大的工作量，也無法處理大量的屬性數據，從而造成了人力物力資源的浪費。

（3）規劃成果中大都數以圖形文件為主體，文字資料為輔助，現狀資料和數據卻不能系統的統計在相應的數據庫中。

在大數據時代的背景下，歷史建筑的價值需要有更加理性的權重評價體系，歷史建筑的機制評定應該以GIS 數據庫為基礎，整理出歷史街區內建筑相關信息，并在后期規劃設計和分析過程中通過多因子疊加分析，實現對建筑價值的綜合評估,為具體建筑的實施策略和保護、整治模式提供參考依據[8]。可根據歷史文化名城的特色針對歷史建筑選取歷史價值評定因子，例如建筑風貌、建筑年代、建筑外觀質量、與歷史關聯度、建筑典型性等多個影響因子，根據因子的權重確定歷史建筑的歷史價值（表2、3），將多種價值評定影響因子的權值疊加，得出歷史建筑價值的綜合評價結果（圖5、6），旨在更好的在定性定量兩個方面為歷史文化街區的保護與更新規劃提供參考依據，為管理者提供更精確的數據結果。

表2 歷史建筑價值評定因子權重一覽表

表3 歷史建筑典型因子權值表

圖5 歷史建筑風貌評定分布圖

圖6 歷史建筑人文歷史價值評價示意圖

3.2 三維仿真技術應用

歷史風貌建筑三維仿真是運用計算機圖形圖像技術，結合歷史風貌建筑詳細測繪成果、歷史照片、歷史圖紙等資料，建立詳實三維物體模型，對歷史風貌建筑的內外部場景和周圍環境予以仿真再現，并使建筑模型在三維空間不同角度予以展示。相對于傳統的實景拍攝影片和照片而言，三維仿真有如下優勢:

(1) 實拍不能完成的鏡頭可通過三維仿真來模擬完成;

(2) 能夠表現已損壞的歷史建筑與歷史街區內外場景，即通過已掌握的歷史圖紙、歷史照片等歷史資料進行仿真復原，展示歷史原貌;

(3) 相對于錄像片、照片的單薄表現力而言，三維仿真具備電影般的畫面品質和震撼效果,可具備珍藏的價值[9-10]。

對于歷史文化名城綜合管理信息系統，增加三維展示模塊，能夠實現對于歷史建筑的二三維一體化管理，可以實現的功能有：三維漫游（圖7）、場景定位（圖8）、歷史街區改造前后對比（圖9）、歷史街區周邊規劃項目報建方案審批（圖10）等功能，表達方式更為直觀，三維仿真技術能讓歷史文化名城保護信息系統發揮更大的效力，極大地改變了傳統二維平面圖的陳舊管理模式，讓規劃審批決策的過程變得更加科學和高效。

4 結語

在當今中國經濟發展進入“新常態”的背景下，城鎮化的步伐仍然在不斷加快，歷史文化資源的保護變得越來越重要。面對信息化時代海量數據的沖擊，各種新的技術手段不斷涌現，為了加快落實歷史文化名城保護工作，建立高效的、具有針對性的管理信息平臺尤為重要，運用三維GIS技術、多因子歷史價值評價技術等新技術能夠助推歷史文化名城保護信息化建設更快、更好地發展。然而，歷史文化名城保護同時具有很強的地域性特征，如何針對各種不同類別的歷史文化名城實施適宜的建設方案仍值得規劃師去探討。

圖7 歷史街區三維場景展示示意圖

圖10 歷史街區周邊規劃項目報建方案審批示意圖

[1]王林,王駿.歷史街區保護規劃編制方法研究[J].城市規劃,1998,(3):37-39.

[2]胡明星,董衛.基于GIS的鎮江西津渡歷史街區保護管理信息系統[J].規劃師,2002,(3):71-73.

[3]胡明星,董衛.GIS技術在歷史街區保護規劃中的應用研究[J].建筑學報,2004,(12):63-65.

[4]中華人民共和國建設部歷史文化名城保護規劃規范,GB50357-2005. [M].北京:中國建筑工業出版社,2005.

[5]張松.歷史性城市保護學導論——文化遺產和歷史環境保護的一種整體性方法 [M].北京:中國建筑工業出版社,2008.

[6]趙勇,張捷,盧松,劉澤華.歷史文化村鎮評價指標體系的再研究——以第二批中國歷史文化名鎮(名村)為例[J].建筑學報,2008,(3).64-69.

[7]陳薇,王承慧,吳曉.道路遺產與歷史城市保護——以南京為例[J].建筑學報,2008,(3):64-69.

[8]張捷.歷史城市空間的變遷研究-以南京為例[D].南京:東南大學,2009.

[9]李肖,徐佑成,江紅南,等.實時三維技術在交河故城遺址保護中的應用[J].文物保護與考古科學,2013,(1):25-28.

[10]趙勇,張捷,盧松,劉澤華.歷史文化村鎮評價指標體系的再研究-以第二批中國歷史文化名鎮(名村)為例[J].建筑學報,2008,(3).64-69.

責任編輯：張吉明

Historical and cultural cities are precious resources with regional characteristics. They resulted from the accumulation of history and culture, containing great cultural and artistic value. Under the background of “New Normal” of Chinese economic development,these precious resources require program managers to further discover and protect. With the arrival of the time of big data, the technologies for urban and rural planning informatization are rapidly developed. The informatization of protection of historical and cultural cities requires the support of various new technologies. Through the cognition of current information platform for historical and cultural cities and the research and analysis of related new technologies, the article put forward some new ideas on the protection of historical and cultural cities in the information time.

historical and cultural city ; information ; system

TU-86

A

1674-4144（2016）-02-38（5）

管雯君，佛山市城市地理信息中心工程師。

曾鋼良，佛山市城市地理信息中心系統分析師。