張向前：產學研合作助推文化遺產數字化保護

近日， 由北京建筑大學和武漢大學測繪遙感信息工程國家重點實驗室主辦，IEEE、ISPRS、GLAC 和ICAACI 聯合支持的第六屆國際普適定位、室內導航和位置服務會議在北京成功舉辦。來自中國、加拿大、意大利等多個國家和地區的230 余名專家、學者匯聚一堂，共享本次定位導航領域國際盛會。北京帝測科技股份有限公司總經理張向前受邀參加此次大會，并作專題報告，集中展示了帝測科技產學研合作模式及優秀成果。

產學研合作的前世今生

眾所周知，產學研合作是指企業、科研院所和高等學校之間的合作，通常指以企業為技術需求方與以科研院所或高等學校為技術供給方之間的合作，其實質是促進技術創新所需各種生產要素的有效組合。

以西方國家為代表的產學研合作歷史悠久，其發展可追溯到20 世紀中葉美國斯坦福工業園的創辦，開創了產學研合作發展的先河。著名的“威斯康星思想”從理論高度引導高等教育與社會發生緊密聯系，使服務社會成為大學的第三大職能，之后世界各國大學、研究機構與企業的產學研合作得到了蓬勃發展，而且形式各具特色、豐富多彩。諸如基于科技與經濟發展需求形成的美國硅谷、英國劍橋科技園區等產學研合作典范，強有力地確證了產學研合作的巨大價值，推動了產業技術的進一步提升。

我國產學研合作經歷了一個由低層次向高層次，由點到線到面，由小規模到大規模發展的過程。2006年，全國科技大會召開后，產學研合作得到不斷深化，合作領域不斷拓寬，層次不斷提升，產學研合作向深層次、緊密性、實體化方向發展，呈現出多形式、多方位、多層次、多元化的趨勢。促進產學研深度融合和協同創新是深化科技體制改革的重要內容，是國家創新體系建設的重大任務。

北京帝測科技股份有限公司總經理 張向前

產學研合作之于文化遺產保護的必要性

中國是世界文化遺產大國，五千年綿延不斷的中華文明史留下了數量眾多、異彩紛呈的物質和非物質文化遺產。文化遺產是人類文明的結晶，文化遺產保護是當代傳承歷史文化的重要途徑，加強文物保護，讓收藏在博物館里的文物、陳列在廣闊大地上的遺產、書寫在古籍里的文字都活起來，對于傳承中華優秀傳統文化、滿足人民群眾精神文化需求、提升國民素質、增強民族凝聚力、展示國家形象、促進經濟社會發展具有十分重要的意義。

在文化遺產保護領域，由于文化遺產的多樣性、復雜性，過去多采取“高校+ 文物部門”“科研院所+ 文物部門”的合作模式，取得的示范性成果缺乏成果轉化和工程性應用途徑。探索“高校與科研院所+ 文物部門+ 企業”的合作模式，有助于形成文化遺產保護的完整產業鏈和閉合環。通過產學研合作，有利于企業、高校在科研、人才培養和學術交流等方面開展協同創新，加快科技成果轉化，進一步推動文化遺產的有效保護與合理利用。

產學研合作主體介紹

北京帝測科技股份有限公司成立于2004 年，是國家高新技術企業、中國地理信息產業龍頭企業，連續4 年被評為中國地理信息產業百強企業、中關村高新技術企業。公司綜合應用衛星遙感、測繪航空攝影、地表精密測繪、地下地質勘探、物聯網、大數據等技術，致力于城市建設、自然資源、文化遺產的全生命周期空間信息采集、動態監測、應用管理等服務。帝測科技堅持以創新占領技術制高點的發展理念，在文物遺產保護領域深耕多年，取得了矚目成績。如今，公司擁有國家測繪甲級資質，是中國測繪學會文化遺產保護專業委員會的發起單位和掛靠依托單位、中國測繪學會科技創新型優秀單位、中國地理信息產業協會監事單位、北京土地學會常務理事單位，擁有多項國際先進技術，在文化遺產保護領域首創數字化三維實景虛擬修復技術，榮獲測繪地理信息行業獎30 余項。

北京建筑大學擁有建筑遺產精細重構與健康監測北京市重點實驗室，致力于通過對建筑遺產數字化保護關鍵理論研究及技術攻關，面向未來建筑遺產數字化保護構建起全過程的數據采集、處理、管理及監測、模擬、分析、展示的標準規范和軟件平臺，形成完善的建筑遺產精細重構與健康監測理論與方法體系，在建筑遺產多源數據獲取與精細重構，建筑遺產本體監測理論與方法，建筑遺產虛擬修復理論與方法，以及建筑遺產三維虛擬現實交互與可視化技術等方面取得了一批重要成果。

產學研合作取得的重要成果

1.校企合作成果

帝測科技與北京建筑大學在產學研合作方面取得了突破性成果，在文化遺產保護領域合作完成了諸多成功案例。

本著“校企合作、產學雙贏”的原則，帝測科技與北京建筑大學簽署了產學研合作框架協議、實踐教學基地協議，設立大學生獎學金，開展了實質性的產學研合作，在精細化信息留取、定量化虛擬修復、多元化數字表達方面，取得了一批代表性成果。帝測科技發揮企業和行業優勢，與國內文物管理單位合作，承接項目、落地實施，完成了一批有影響力的文物保護工程項目。產學研合作貫穿工程項目的全過程，在項目調研立項階段，企業找市場、找項目，高校提供技術咨詢；在項目設計階段，高校參與技術設計、提供理論和技術路線支撐；在項目實施階段，企業組織專業團隊具體實施，高校負責新技術應用和指導，并對關鍵技術難題進行研究破解。尤其在虛擬修復設計和展示應用成果的技術推廣和轉化中，效果顯著，先后完成了數十項文物保護項目。產學研合作大大促進了科學研究、成果轉化、人才培養、項目落地等。

2.文化遺產保護項目合作成果

（1）布達拉宮古建筑群精確測繪與數字化項目

2016 年，布達拉宮管理處、中國文化遺產研究院、北京建筑大學、北京帝測科技股份有限公司合作，開展了布達拉宮古建筑精確測繪與數字化工作。布達拉宮自17 世紀重新修建后，便留下了許多未解之謎，例如布達拉宮古建筑群是如何依紅山而建的？各層殿堂之間具有怎樣的位置關系？獨特的地壟構造如何，到底有多少？諸多謎團需要科學、嚴謹、定性與定量地闡述解答。

布達拉宮精細化測繪是典型的產學研合作項目。項目技術路線和實施方案是由帝測科技、北京建筑大學、中國文化遺產研究院三方合作完成的。控制測量方案設計、地壟坐標傳遞設計，由北京建筑大學和帝測科技合作完成。北京建筑大學碩士研究生參與了無人機傾斜攝影測量數據處理。2019 年3 月25 日，中央電視臺報道西藏民主改革60 周年成就時，就以本項目為例介紹了西藏文化遺產保護取得的成就。

（2）重慶大足石刻項目

產學研合作模式

帝測科技、北京建筑大學、大足石刻研究院三方合作，完成了大足石刻項目一期“大足石刻千手觀音三維信息留取與虛擬修復”。帝測科技和北京建筑大學分別對三維信息采集、三維精細建模、虛擬修復方案進行了設計和論證。在項目實施過程中，北京建筑大學的專家指導新技術應用，破解關鍵技術難題，保障了項目的順利實施和圓滿完成。第一期的成功合作，為后續立項和項目承接奠定了良好基礎。在二期項目“大足石刻寶頂山大佛灣石刻三維測繪與數字化”的方案設計、技術路線、作業方法等實施過程中，雙方繼續保持密切合作，保障了項目的順利實施。大足石刻項目三期“重慶大足北山石刻八龕石窟3D 掃描建模項目”“大足石刻寶頂山大佛灣石刻三維測繪與數字化（二期）項目”，大足石刻項目四期“大足區石刻游客中心項目策劃、規劃及設計”，剛剛中標。

（3）秦俑一號坑兵馬俑三維掃描、虛擬修復及展示項目

秦始皇兵馬俑中的人俑和馬俑的修復，需要科學方法和匠人經驗相結合。北京建筑大學研究的虛擬修復設計理論和方法，對破損殘缺俑的修復設計具有指導意義。帝測科技、北京建筑大學與秦始皇陵博物院合作，完成了秦俑一號坑兵馬俑三維掃描、建模、虛擬修復設計、展示應用試點項目，為開展修復工作積累了成功經驗。帝測科技與北京建筑大學合作開展科學研究取得了豐碩成果，比如，通過校企合作所取得的研究成果分別于2016 年和2018 年獲得中國測繪學會測繪科技進步一等獎。

服務重慶大足石刻項目

除上述成果外，帝測科技與北京建筑大學還在智慧博物館系統研發、虛擬拼接系統研發（瓷器）、多源數據庫系統研發等項目上開展了深入合作，并取得了令人矚目的成果。

思考與展望

通過與高校積極開展產學研合作，帝測科技得到了很多啟發，對未來產生了更多的憧憬和展望。

在人才培養合作模式上，可以開設文物保護選修課或專題講座，聘請企業專家作專題報告；畢業設計的文物保護選題，可與工程項目相結合；本科生、碩士生教育，可探索與企業合作，定制化培養。

在科學研究方面，有關文物保護的碩士題目，可以與實際工程項目結合，由企業配置第二導師；博士研究生培養，可到企業調研、實驗、研究工程關鍵技術、難題攻關破解。

智慧博物館系統