遺產安全和可持續發展視野下“鎖眼”衛星圖的利用

霍曉衛，駱 文

（北京清華同衡規劃設計研究院有限公司，北京 100085）

引言

文化遺產作為歷史文化的物質承載體，總是處在一定的變化之中。導致文化遺產發生變化的動力來自許多方面，其中既包括自然界氣候變化、地質災害、風化侵蝕等的直接威脅，也包括經濟社會發展帶來的城市開發壓力和社會文化變遷潛移默化的影響。

文化遺產的變化是客觀存在的，不以人的意志為轉移。從某種程度上來說，遺產保護工作的基礎使命，就是要在遺產變化的過程中，努力維護遺產安全、促進遺產的可持續發展。歸根結底，是在文化遺產變化的過程中，保護其價值的真實性及完整性。

1 遺產安全與可持續發展

1.1 對遺產安全的認識

遺產安全指遺產及其所表征的價值與文化能夠在一定程度上留存和呈現，具體表現為遺產價值載體和相關環境信息的完好保存，并且足以體現遺產本身所代表的歷史與文化。在實際工作中，遺產保護工作者經常需要處理的與遺產安全相關的情況包括：突發災害對單體文物的劇烈破壞及災后修復、對聚落遺產整體風貌的監測評估與動態處理、遺產的科學記錄與徹底損毀后的重建等。

1.1.1 單體文物災后修復

每年的雨季作為洪水、泥石流等自然災害的高發期，也是文化遺產安全的高度敏感期。突發自然災害等事件常常對文化遺產造成劇烈的傷害。比如2019年9月12日，江西省吉安市永豐縣恩江鎮的省級文物保護單位——恩江古橋的一個橋墩突然坍塌，導致兩節橋面斷裂，長度約10 m。

在這次坍塌事件之后的調研中，北京清華同衡規劃設計研究院有限公司（以下簡稱“清華同衡”）項目組發現橋基所受到的破壞與近些年上下游的采砂活動頻繁密切相關。恩江古橋原來的橋基是松木結構，當砂量足夠時，可以與松木形成緊密關系，從而確保橋基穩固；而現代采砂活動使江水中含砂量減少，松木暴露，橋基逐漸受到氧化腐蝕，造成其牢固性嚴重受損（圖1）。

圖1 恩江大橋橋基受損情況

經過科學評估發現，這種改變很難逆轉。即使大力治理采砂活動，重新恢復原始生態，或者往已被腐蝕的松木中填砂，也不能使橋基恢復原樣。最終，項目組采用差別化的修復辦法：對于北邊沒有受到強烈毀壞的部分，用咬合式的隔水帷幕來減弱對橋基的沖擊；對于南邊損毀較為嚴重的部分，經過技術論證，重新對橋基進行打深樁，修復基礎，在其上用舊的材料按照原樣進行修復。

1.1.2 遺產的整體風貌監測評估

對于聚落遺產，尤其是原住民依舊生活的聚落遺產，遺產安全的關注范疇還包括風貌變化對遺產價值與文化的損壞。因此，對聚落整體風貌變化的監測和評估尤顯重要。

北京市門頭溝區齋堂鎮爨底下村，是第一批中國傳統村落。北京建筑大學曾負責多版爨底下村的保護規劃。2019年，清華同衡在新一輪保護規劃的編制中，首先對爨底下村多個年份的風貌進行了細致的比較分析。

就總體而言，由于1999年后已經開展了對爨底下村的保護工作，房屋單體保存狀況較好，加建情況較少（圖2）。但值得注意的是，村落風貌在將近20年間發生了改變，主要在于院落感的喪失。房屋的院子都被加上頂棚以擴大經營面積，滿足餐飲、住宿的需求（圖3）。這個變化的驅動力是爨底下村穩定增長的旅游業。項目組經過評估分析，提出了風貌細微改善的引導建議。而實際上，對類似的聚落遺產進行持續風貌監測評估與動態干預，是維護這類遺產價值信息安全的必要手段。

圖2 爨底下村1999年、2015年及2019年航拍圖（上圖及左下圖來自2015年版《爨底下村古建筑群保護規劃》，右下圖為李青儒拍攝）

圖3 爨底下村院落改造情況（左）及內部照片（右）

1.1.3 遺產的科學記錄與重建

遺產安全工作的另一個方面在于如何對已經損毀的遺產進行重建或復建。由于需要盡量恢復遺產所具有的歷史文化信息，因此這項工作中最重要的部分在于對歷史信息的收集。在實際情況中，歷史文化名城中的歷史建筑及傳統風貌建筑一般缺少完整的記錄，一旦損毀后復建工作很難開展。

清華同衡曾經負責云南省迪慶州香格里拉市獨克宗古城火災損毀后的規劃設計工作。為了最大限度收集歷史信息，項目組搭建基于微信、網站的“香格里拉重生”平臺，以微信、網站兩種方式，向公眾征集不同歷史時期、不同地點的影像資料，并在后臺與各院落進行匹配，有效支撐了規劃編制工作。

在這一過程中，項目組也注意利用此次重建，復原焚毀前已經消失的歷史信息。比如通過歷史照片收集，得到“鑄記商鋪”最早作為居住建筑時的歷史圖像，這個建筑在2012年后變為商業建筑，改造后已喪失部分初始歷史面貌。根據這一信息，項目組在設計重建“鑄記商鋪”時，在保留其商業功能的基礎上，也盡可能使建筑本身恢復到作為傳統民居時的面貌（圖4）。

圖4 “鑄記商鋪”2002年風貌（左）、2012年風貌（中）及建筑立面設計（右）

1.2 對遺產可持續發展的認識

隨著社會經濟的快速發展，文化遺產本身也處在一個不斷變化發展的環境中。文化遺產的保護不可能也不必要通過“標本式”封存來拒絕變化，而應該努力探索如何適應變化，在變化中保持自己原有特色，實現可持續發展。

在保證遺產安全的前提下，遺產可持續發展在國際遺產保護領域也越來越受到重視，從國際古跡遺址理事會（ICOMOS）主題的變化上可見一斑。ICOMOS大會主題前后經歷了遺產保護的方法與規范、遺產與社會發展歷程、遺產與區域發展以及人文精神4個階段的主題變化，尤其在ICOMOS第17屆及第19屆大會科學研討會上通過的《巴黎宣言》與《德里宣言》中，強調了關注歷史文化遺產保護過程中地方經濟發展以及社群人文關懷，強調遺產保護與地方及社區的互動是遺產可持續發展的重要方面。

據清華同衡《歷史街區再發展的社會經濟影響評價指標體系研究》的課題成果，可持續發展具有4個評價維度：社會結構、經濟特征、社區建設、社會文化，從這4個角度建立指標體系，可以對歷史街區的保護狀況進行評估，將其區分為原生態文化街區、原生態居住街區、文化展示街區與文化商業街區4種類型，以進行有針對性的保護工作。

1.2.1 遺產保護本身是可持續發展的組成部分

遺產的可持續發展是地區可持續發展的重要部分。清華同衡遺產中心在《大數據下浙江省歷史文化街區保護與利用模式研究》課題的研究過程中發現，街區的價值特色是吸引公眾，提高口碑的關鍵要素，通過采集公眾對浙江省各歷史文化街區的評價，發現人們的負面評價大多集中在“缺乏獨特性”“過度商業化”“缺乏歷史文化特色”等方面，由此看出人們對歷史文化街區的期待首先是歷史文化的可感知性和自身價值的獨特性。

1.2.2 社區發展是遺產可持續發展的重要方面

社區發展是遺產可持續發展的重要方面。世界遺產全球戰略從1994年的4C（可信度、保護、能力建設、宣傳），發展到2007年的5C（可信度、保護、能力建設、宣傳、社區），特別添加了“社區”作為戰略進行強調。清華同衡在遺產保護的實踐中，十分注重對遺產所在社區的幫扶和文化保護。例如在侗寨“申遺”系列活動中，清華同衡遺產中心首倡“火塘計劃”。“火塘計劃”是以侗族建造技藝這一將物質與非物質文化遺產緊密聯系的內容為切入點，組織青年志愿者團隊在湖南省通道縣高步侗族村落開展保護和實踐探索。這一活動獲評聯合國教科文組織世界遺產中心世界遺產志愿者（UNESCO World Heritage Centre，World Heritage Volunteers，簡稱“WHV”）項目十周年最佳實踐。

1.2.3 遺產保護與旅游的可持續互動

旅游對地方整體發展具有促進作用，文化遺產的可持續旅游是遺產可持續發展的重要內容之一。健康的可持續遺產旅游應包括以下3個方面：

（1）尊重文化遺產。豐富遺產地知識，培育跨文化對話，尊重文化差異性，提高游客體驗質量。

（2）響應旅游者的需求和期望。安排旅游者吃、住、行、游、購、娛等多方面體驗，為其提供對新鮮事物或回憶的真實體驗，并使其獲得遺產知識。

（3）給遺產地帶來福祉。包括提供就業機會與提高收入，提升基礎設施條件，加深遺產地居民對自身文化的了解，幫助維持傳統文化，使遺產價值與文化得以傳承。

2 遺產安全和可持續發展的實現

在維護遺產安全方面，無論監測、控制變化或災后復建，需要準確辨識與把握真正屬于歷史的、有價值的要素。而在遺產可持續發展中，真實性與特色的延續是可持續的關鍵內容。因此，真實、準確歷史信息的獲取是實現遺產安全與可持續發展的關鍵。

2.1 辨識手段與資料

2.1.1 基礎圖像資料

獲取歷史信息有許多有效的方法，如搜集方志、文集、筆記等文史材料，進行口述史調研、實地踏勘等。其中，地圖由于記錄了清晰直觀的地理信息，是開展城市保護、城市規劃、城市設計等工作極其可貴的基礎性資料。

我國古代地圖源遠流長、類型多樣，但絕大多數采用傳統方法繪制，示意性較強而精確性不足。

近代地理知識和測繪方法傳入初期，在封建統治者的主持之下，也誕生了一系列采用科學測繪手段制作的地圖，如《康熙皇輿全覽圖》《乾隆內府輿圖》等，但這些地圖作為全國尺度地圖，并沒有留下城市尺度的具體地理信息。同一時期也出現了“樣式雷”燙樣及圖檔等較為精確的圖紙，但僅僅針對重要皇家建筑繪制及制作。

到了近代，隨著測繪技術的普及，出現了大量采用測繪技術繪制的地圖，比如民國版地方志中往往附有當地測繪地圖，另外隨著近代鐵路的修建，在鐵路通過的城市也往往留有近代測繪地圖。值得一提的是，近代攝影攝像技術誕生后，留下了相當多珍貴的歷史影像，這些都是歷史城市保護與設計規劃工作可以參考的珍貴歷史信息。但總體而言，這些近代測繪地圖和歷史影像的覆蓋面非常有限，極難找到中小城市類似的資料。

現代測繪技術不斷更新成熟，現代城市規劃工作者可以便捷地獲取所研究地區的大比例尺測繪地形圖、高清航拍圖等，現代地理信息從這些圖上一目了然。然而，對于歷史城市保護工作者來說，經歷過高速城市化發展后，現代地圖上許多城市的歷史信息已經被破壞殆盡，很難憑借現代地圖確定傳統時代的歷史空間信息。

總體而言，古代地圖空間信息模糊，近代地圖覆蓋范圍有限，現代地圖歷史信息消失，長期成為歷史城市保護工作者比較“頭痛”的問題。

2.1.2 美國“鎖眼”計劃衛星圖

美國“鎖眼”（Key Hole）計劃衛星圖的逐步解密公開，為歷史城市保護工作者提供了十分優質的研究基礎資料。“鎖眼”系列照相偵察衛星是美國20世紀60 年代開始使用的偵察衛星，至今已經發射了270次左右，從 KH1、KH2、KH3 發展到今天的KH12，共12種型號。第一代照相偵察衛星為KH1-6號，屬于膠片返回式照相偵察衛星，載有全景相機。名義軌道高度最低為150 km、最高為460 km，影像地面分辨率在140—0.3 m不等[1]。1995年，克林頓總統發布總統令，解密部分照相偵察衛星拍攝的照片，即1960—1972年拍攝的約幾萬景衛星照片，對應著 KH1-6型號，數據類型為全色波段及少量紅外波段，分布范圍遍及全球，集中分布在東歐和亞洲大陸，在中國境內也存有大量的數據[3]。長條狀推掃式的影像數據存在全景畸變，但一景的范圍可覆蓋古城及其周邊（圖5），能夠清晰辨識古城的街巷格局和傳統肌理。

值得一提的是，根據國家統計局公布的中國城市化率歷年統計數據來看，已解密的“鎖眼”衛星圖時間跨度正處于我國城市化尚未高速發展時期。當時的城市狀態十分接近傳統時期的狀態，“鎖眼”衛星照片記錄了大量歷史的空間信息，其覆蓋面十分廣泛，許多資料匱乏的中小城市乃至村鎮都能找到相應的歷史衛星圖。

2.2 “鎖眼”衛星圖在歷史城市保護規劃中的運用

在城市考古和歷史地理的研究中，歷史衛星圖已經成為常用的基礎資料之一。近年來，許多學者逐漸注意到“鎖眼”衛星圖的價值，并對“鎖眼”衛星圖的配準、信息提取和分析進行了一定程度的探索[1-7]。作為建立在城市考古和歷史地理研究基礎之上的規劃實踐，“鎖眼”衛星圖對于歷史城市保護規劃的編制同樣重要。“鎖眼”衛星圖在歷史城市保護規劃編制中的運用主要表現在以下4個方面。

2.2.1 甄別歷史格局

將“鎖眼”衛星圖與現代衛星圖進行比對，可以清晰直觀地甄別城市歷史格局，如城池形狀、山水體系、街巷脈絡等。尤其對于形狀不規則型城市，從現代地形圖上很難判斷城墻的準確線位。比如湖南省永州市零陵區，僅根據現代地形圖觀察很容易產生誤會，但若結合“鎖眼”衛星圖圖像，就能清晰識別出傳統城市的邊界，尤其是城市東北角城墻有一處凸出的地方，這種細節在現代城市中早已難尋痕跡（圖6）。同樣的例子還有昆明，北邊的城墻線位比較復雜，并非與現代城市道路完全重合，需要結合“鎖眼”衛星圖才能辨識。

“鎖眼”衛星圖還能應用于甄別文物周邊歷史格局。比如嘉興老城外東北的文生修道院，曾經是天主教中國遣使會的唯一總修院，也是我國近代歷史上規模最大、功能最齊全的修道院之一。作為全國重點文物保護單位，現留存建筑有一個以建筑保護為重點、形狀方正的保護范圍和建控地帶。據此，地方政府預備在建控地帶外進行建設，打造民國風情商業街。然而，若查看“鎖眼”衛星圖可知，修道院所在片區為嘉興古城八景“禾墩秋稼”所在地，整體是一片稻禾襯托的地帶，修道院與周邊稻田景觀區恰好被大運河、新開河等水系環繞，與周邊城市建設區區分開來。這個完整的景觀區域范圍要遠大于今天確定的國保建控地帶范圍。

有趣的是，正對著修道院的運河西岸，是運河上有名的杉青閘和落帆亭所在地，這是以前大運河進入城區的門戶，船只在此都要落帆等候，故名“落帆亭”。文生修道院正處于這一交通咽喉。修道院本身有一個東西向軸線，“鎖眼”衛星圖顯示運河西岸有一個絲廠，也自覺將其建筑布局與文生修道院的軸線進行了對應（圖7）。隨著現代城市開發，這些原本充滿趣味的環境和區位信息已經大半消失，但在城市更新的關鍵節點上，仍可選擇最大限度尊重歷史，給出更貼合歷史、富有趣味的設計方案。清華同衡遺產中心在“嘉興市中心城區歷史文化遺存保護利用提升規劃”項目中，向地方政府提出了這一片區的設計方案，建議恢復修道院稻禾襯托、水系環繞的整體景觀，并與對岸落帆亭片區進行聯動。原絲廠所在地雖已更新為現代住宅小區，仍建議從景觀上建設一個小廣場呼應軸線（圖8）。

圖5 “鎖眼”衛星圖下載頁面及單幅范圍（來自美國地質調查局地球資源觀測與科學中心USGS EROS Center網站，以下所有“鎖眼”衛星圖均來自該網站）

圖6 “鎖眼”衛星圖所示永州市零陵區老城范圍（左）與2014版《永州名城保護規劃》中古城城垣范圍示意（右）對比

圖7 “鎖眼”衛星圖與現代衛星圖所見嘉興文生修道院影像

圖8 片區原設計方案（左）與新建議方案（右）

2.2.2 界定歷史城市景觀片區規模

“鎖眼”衛星圖還可以輔助界定歷史城市景觀片區規模。以西藏自治區日喀則市為例，與內地相比，西藏城市的歷史圖文檔案信息尤為缺乏，而從現代城市衛星圖上又很難推測出日喀則市的建設發展歷程。“鎖眼”衛星圖的運用，幫助項目組清晰直觀地解讀出這座城市的空間發展邏輯：宗教信仰中心——扎什倫布寺和政治中心——桑珠孜宗，是城市建立和發展的兩大關鍵要素。圍繞這2個中心，城市大致形成2個組團，組團間通過道路連接（圖9）。雖有道路連接，但在衛星圖拍攝的年代，城市建設尚未延伸到扎什倫布寺周邊，因為對于藏民來說，扎什倫布寺周邊非常神圣，盡量避免建設，現代這片被填滿的區域都是后來用地緊張才逐漸蔓延過來的。基于“鎖眼”衛星圖像，日喀則市的歷史城區范圍可以清晰地劃定。

就街區尺度而言，邦加孔歷史文化街區是日喀則市最重要的街區，2012年版保護規劃中對街區范圍原本有一個判斷，但對照“鎖眼”衛星圖可以看出，街區南部有一片肌理也比較傳統的片區（圖10）。項目組對這個片區進行了深入研究，發現這片雖然稍晚形成，但與北邊重要的商業建筑——北京商店有密切的聯系，直接影響了南邊片區的形成，因此最后項目組研究決定將這一片區納入邦加孔歷史文化街區的范圍內予以保護。

圖9 日喀則市“鎖眼”衛星圖在劃定歷史城區范圍及梳理空間發展邏輯中的運用

圖10 依據“鎖眼”衛星圖研究擴展街區保護范圍

2.2.3 辨識生態人文整體形態

不止歷史城市的建筑斑塊，城市的生態人文整體形態亦可以通過“鎖眼”衛星圖進行辨識。仍以西藏自治區日喀則市為例，從“鎖眼”衛星圖上可以看出，扎什倫布寺東邊和宗堡東邊原先各有一片深色區域，是歷史上林木相對茂盛、有水的區域。這一地區整體水資源非常缺乏，有水的地方十分“金貴”。因此，扎什倫布寺和宗堡實際上是占有了自然環境最佳地帶。

扎什倫布寺東邊的水域消失不早于衛星圖拍攝的20世紀60年代，現狀這里有一片棚戶區，應該是水域消失之后出現的，現狀無論建筑還是環境都乏善可陳。片區目前面臨棚戶區改造，地方政府擬進行大規模建設。項目組建議借機將歷史生態環境進行一定程度的恢復，恢復歷史上寺廟建在水域附近的傳統。今天的布達拉宮南邊和北邊實際上都還有水面，可以提供水域面積的有益參考。項目組最終通過精確計算，給出了恢復水面的面積和范圍，并考慮了水源供給與景觀串聯等相關問題（圖11）。

圖11 以“鎖眼”衛星圖上信息為參考，局部恢復歷史水面

再如承德市避暑山莊獅子溝地段景觀整治，歷史上獅子溝南邊的避暑山莊與獅子溝北邊的外八廟實際上是一個有機整體，中間是一條自然河流——獅子溝。但是，現今沿獅子溝修建有一條雙向六車道的公路，加上河流干涸、兩側環境退化，進一步割裂了南北兩邊的聯系。

在獅子溝地段景觀整治項目設計中，項目組結合“鎖眼”衛星圖、之前的CAD圖、老照片等，確定了歷史上旱河的位置和具體輪廓、水岸和砂洲的范圍等，成為設計工作的重要基礎性參考（圖12）。最后，綜合運用一系列設計手段弱化道路的“存在感”，通過綠化及環境修復，復原一定的歷史信息。

圖12 根據“鎖眼”衛星圖、老地形圖、老照片等確定旱河輪廓

2.2.4 認識生態環境的宏觀形態

“鎖眼”衛星圖還能幫助認識更大尺度生態環境的宏觀形態。以“南昌市高新區鯉魚洲白鶴小鎮概念規劃”項目為例，這個項目所在地是南昌東北角臨近鄱陽湖名為五星農場的區域。鄱陽湖現在是亞洲最大越冬候鳥棲息地，白鶴數量占世界總數的98%以上，而鯉魚洲白鶴小鎮冬季棲息白鶴數量約占全球白鶴總數的30%，是觀測白鶴距離最近的地方。鯉魚洲現狀基本是大面積農田，是人們于20世紀六七十年代大規模圍墾之后的結果，零星分布著一些有價值的傳統建筑。而從“鎖眼”衛星圖上可以看到，在人們圍墾改造自然之前，地塊原始河道生動有趣，自然的泥沙沉積、河床抬高形成了一些塘地，老的村子都依托河床邊高地建設，稍微填土即可（圖13）。片區整體景觀頗有《滕王閣序》中“鶴汀鳧渚，窮島嶼之縈回，桂殿蘭宮，即岡巒之體勢”的意趣。據此可以推測，當時人們圍墾的主要手段是從塘地里把水抽出來，排進鄱陽湖，使得地塊變成可以耕種的田地。農墾修堤改變了原始生態和水系，現狀農業生產也面臨農業用水不足，洪澇災害風險應對韌性不足，污水處理能力不足等問題。

項目組在規劃設計中，首先考慮了歷史河道水系的修復。參照“鎖眼”衛星圖所示原始河道結構，主要采取恢復歷史河道，拓寬部分水渠，營造生境水體等措施，喚醒水脈記憶，優化水網結構。加上一系列生態和生境的營造手段，比如模擬鄱陽湖草洲形態，塑造近自然的碟形湖等濕地洲島，延續鄱陽湖濕地美景（圖14）。

圖13 “鎖眼”衛星圖（左）與現代衛星圖（右）所見鯉魚洲影像對比

圖14 白鶴小鎮水系規劃圖（左）與生態設計效果圖（右）

3 總結

綜上所述，在遺產安全和可持續發展的視野下，真實、準確歷史信息的獲取和歷史要素辨識是在絕對的“變化”中保護遺產價值的關鍵。“鎖眼”衛星圖作為可靠的歷史資料，可以輔助甄別歷史城市格局，界定歷史城市景觀片區規模，辨識生態人文整體形態，認識生態環境的宏觀形體等，在歷史城市保護與歷史城市設計中具有重要的作用。

對比“鎖眼”衛星圖與今天的城市衛星圖，在感慨城市正在“變化”中失去傳統特色與美感的同時，也提示我們思考歷史城市需要保護和維護的“不變”是什么：歷史城市一般具有清晰界定的發展邊界與樸素的城市設計組織，與自然環境之間，常常是一種謙遜的、順勢而為的、體現內生邏輯的外在展現。自然環境具有的天然美感并非人工可以取代，其美感恰恰體現在豐富性與一致性以及自然規律的外在形態。這些不僅是寶貴的歷史遺存，而且應該是人類城市面向未來的發展觀。