數字技術賦能博物館發展

劉金萍 曾停

基金項目：2023年重慶市社會科學規劃青年項目“博物館數字化建設路徑研究”，項目編號：2023NDQN64

摘要：文章以大足石刻博物館為例，論述數字技術賦能博物館發展的實踐情況。大足石刻博物館作為我國目前唯一的石窟寺遺址類博物館，具體負責以大足石刻為主的重慶市大足區境內的文物保護、管理、研究與合理利用。其數字化在文物保護、基礎研究、日常管理、文化惠民等方面的實踐，對中小型博物館具有參考意義。

關鍵詞：博物館；數字技術；系統；大足石刻

數字技術在不同領域、不同行業的深度適配應用，推動各類博物館陸續引入數字技術，從基礎信息建設到藏品信息管理、科技陳展、數字保護等方面全方位開發，博物館的數字化建設已成為一個常態化工作，對履行博物館職能，更好地為公眾服務具有重要的意義和作用。

一、應用數字技術的必要性

（一）落實國家戰略的務實之舉

近年來，國家不斷加大對博物館科技創新的工作力度，推進數字技術賦能博物館發展。2021年，中央宣傳部、國家文物局等九部委聯合印發《關于推進博物館改革發展的指導意見》，提出要“以業務需求為核心、以現代科學技術為支撐，逐步實現智慧服務、智慧保護、智慧管理”[1]。2023年10月，國家文物局等十三部門聯合印發《關于加強文物科技創新的意見》，對科技支撐文物事業高質量發展做出專項部署。博物館立足科技創新引領，依托數字技術促進文物保護、文物研究、日常管理等高質量發展，是落實國家文化數字化戰略的有效途徑之一。

（二）當代文博事業發展的迫切之需

現代科學技術能夠促進博物館功能發展，因此積極擁抱現代科技，多領域利用數字技術，對于推動文物活化利用、推進文明交流互鑒，使公眾更好地感受文物和文化遺產的價值，推動文博事業在新時代高質量發展具有積極作用[2]。文物數字化具有可復制性、重復性，不僅可以減少實物的流通次數，降低損壞的風險，還能夠有效地改善藏品管理的質量，提高管理水平，利于研究工作的深入開展[3]，從根本上解決文化遺產的保護、保存和利用問題，是傳承中華文明的良好手段[4]。

二、大足石刻博物館利用數字技術賦能發展的相關實踐

大足石刻博物館是一座石窟寺遺址類博物館，具體負責以大足石刻為主的大足區境內的文物保護、管理、研究與合理利用。藏品主要包括以北山、寶頂山、南山、石門山、石篆山等為代表的野外石窟寺遺存（統稱大足石刻），以及文物庫房藏品兩部分，累計實有6489件（套）文物。現公布為各級文物保護單位多達75處，還有造像5萬余尊、銘文10萬余字，文物庫房藏品現有673件（套）。因此保護好、傳承好和利用好這些文化遺產，深度挖掘與闡釋文物價值，講好石刻故事是大足石刻博物館的使命與擔當。2020年10月，大足石刻博物館結合貫徹《國務院辦公廳關于加強石窟寺保護利用工作的指導意見》，將博物館數字化建設納入《大足石刻研究院建設世界知名研究院實施方案》，整體謀劃，分步實施。經數年的精心建設，在文物保護、文物研究、宣傳利用等方面取得初步成效，為下一步智慧博物館建設奠定了堅實基礎。

（一）助力石質文物保護

大足石刻作為全國首批世界文化遺產監測試點單位，率先開展了一系列監測實踐和探索。

建成并運行大足石刻世界文化遺產地監測預警系統，該系統初建于2014年，以《中國世界文化遺產監測監測數據規范》（以下簡稱規范）為框架，遵循規范內的監測數據體系、元數據規范以及系統對接規范，結合大足石刻特點，構建了具有自身特色的監測指標體系，將其細分為18個大類70個子項。2019年12月，建成大足石刻世界文化遺產監測預警平臺，包括監測管理、數據管理、監測預警、基礎數據、分析評估、專項監測及運維管理七大系統，具有數據采集、監測預警、數據分析、數據對接四大功能。至此，可采集文物本體、影響因素、保護管理行為、安全保障等監測數據，并快速查詢、抽析與關聯性分析海量監測數據，建立符合大足石刻需求的監測指標體系，達到監測預警和促警的目標。按照縱向貫通、橫向聯動的原則，結合各部門業務的內在特點，將大足石刻監測數據按照指標內容進行分類，建立覆蓋大足石刻博物館各部門的監測資源共享機制，實現監測資源互通，提高工作效率，形成工作合力（圖1）。此外，還實現了與國家總平臺的互聯互通和無縫對接，使大足石刻遺產監測工作變得更智慧、更全面、更精準、更科學。

此外，基于“監測云”定制開發了便捷、高效的移動采集系統——大足石刻e監測。此系統是一款用于輔助遺產監測采集監測數據的手機App應用，依據國家監測數據采集標準規范、結合大足石刻文化遺產特點與監測需求而設計，規范了定時、定點、定人采集模式，提供了日常管理、遺產要素單體、本體與載體病害、建設控制、旅游與游客管理、考古發掘、保護展示與環境整治工程等7項核心監測數據采集服務。該系統能夠在線接收和處理監測平臺下達的采集任務，及時上報遺產區日常問題，及時處置新發生的預警事件，同時實現監測預警平臺掃碼登錄、查看采集記錄與巡查軌跡、修改用戶信息等功能。大足石刻e監測的使用，簡化了日常工作流程，縮短了預警處置時間，提高了工作效率。

（二）推動文物基礎研究

大足石刻內涵豐富、規模宏大、題材多樣，除了以寶頂山、北山、南山、石門山、石篆山為代表的石刻外，還有大量中小石窟廣泛分布在大足區各個鄉鎮。該批石窟常年裸露野外，面臨風化、水害、生物入侵等多種病害，保存狀況日漸惡化，很多文物已處于瀕危狀態。作為不可移動文物，對它們進行文物本體保護非常困難，若文物被損毀，文物本體及其承載的歷史文化信息都將不復存在。因此，借助高科技的方式留存文物信息非常必要。

2013年4月起，大足石刻改變傳統的單點測量方式，開始進行石刻造像的數字化工程，運用地面三維激光掃描、多基線數字近景攝影測量等數字測繪技術，快速、完整、高精度地獲得原始測繪數據，重建掃描實物，為大足石刻留下全面、準確、真實的文物信息數據[5]。在黨和政府的大力支持下，開展了“大足石刻全集”“北山摩崖造像佛灣245號龕三維數字化與3D打印復原項目”等多項文物資源數字化采集工作，獲取的數據以二維、三維、視頻為主。截至目前，大足石刻已建立起寶頂山大佛灣、小佛灣、北山136號窟等部分龕窟、石門山、舒成巖、妙高山等在內的1萬余尊大型造像數字檔案（圖2）。

正在實施的“大足石刻中小型石窟寺數字化保護工程”，以大足石刻中小型石窟為對象進行搶救性基礎信息采集與留存，主要運用先進的攝影測量、計算機視覺、多光譜攝影、多視攝影、三維掃描、DOMMapping 數字繪圖等數字技術，針對中小型石窟復雜的狀況，采用差異性多源融合的數字技術方案進行信息的采集和處理，獲取其高保真全息信息。該項目將得到22處中小型石窟223個窟龕的三維紋理模型、正射影像、數字線描圖、精細等值線圖等數字化成果，同時基于多基線數字近景攝影測量底層技術并結合深度學習技術，進行二次開發，建設大足石刻中小型石窟寺表觀病害識別與檢測系統，實現在高精度三維紋理模型的基礎上對窟龕表觀病害進行智能識別；充分落實執行“一次采集，多點運用”的原則。整個項目擬于2024年7月完成，將為石窟考古、保護修復、科學研究、遺產監測、展示傳播等提供堅實的基礎支撐。

（三）提高日常管理水平

大足石刻博物館不僅在藏品信息采集、環境監測等方面應用數字技術，還在博物館日常管理、文化傳播等方面積極引進數字技術，大足石刻安全技術防范安防系統便是利用數字化技術實現安全管理革新的有益嘗試。

大足石刻安全技術防范安防系統按照GB/T16571-2012《博物館和文物保護單位安全防范系統要求》，根據不同的防護等級安裝相應的技防設備，對不同的現場環境選擇不同的入侵探測技術，特別是在重點部位采用多種技術組成交叉入侵探測網，再結合電子巡查系統及保安人員的巡邏，構成從外部周界報警到內部空間立體交叉防范的縱深防護體系。該系統由入侵報警、視頻監控、電子巡更、有線對講等子系統組成，通過安防管理綜合平臺，將各子系統通過硬件接口連接、軟件邏輯編程等方式有機整合集成，充分發揮各子系統的優勢，構成完整有效、防范嚴密的技術防范系統。設備選型方面，報警器根據不同的使用環境分別使用幕簾報警探測器、雙鑒報警探測器、主動紅外報警探測器、震動報警探測器等。攝像機選擇低照度效果好、圖像清晰度高的星光級攝像機，機型方面則使用室外夜視高清智能高速球型攝像機、室外紅外固定攝像機和紅外半球攝像機等設備。

目前大足石刻博物館安防系統已經接入國家級、市級、區級文保單位53處，安裝攝像機1175路、報警設備631余路、熱成像儀3套、安檢儀2套、安檢門7個。該系統通過兩個監控中心實施管理，分別是院監控中心和寶頂山監控分中心。院監控中心承擔除寶頂山以外的所有文物保護單位的安防管理工作，共接入各級文物保護單位52處，安裝攝像機559臺、報警器206套。寶頂山監控分中心承擔寶頂山文物區和大足石刻博物館的安防管理工作，安裝攝像機616臺、各類報警器425套。通過租用的VPN專線和光纖組建數據網絡，實現監控中心統一管理，達到了提前預警和事后追溯查證的目的，為預防和打擊違法犯罪活動提供技術保障，切實提高了博物館的日常安全管理水平。

（四）促進文化惠民有感

近年來，大足石刻不斷加大對景區智慧旅游的建設投入，運用人工智能、云計算、大數據等核心技術創建“智慧景區”，目前電子語音講解、Wi-Fi覆蓋、網絡票務、自助售票、戶外廣播、智能停車場、車輛定位、客流監測分析、監控指揮中心、消防控制中心等基礎建設已全部完成。門禁系統實現刷臉識別、身份證識別等，初步達到“讓游客更省心、讓服務更周到、讓旅游更智慧、讓個性更彰顯”的目標。2022年，大足石刻被評為“市級智慧旅游景區典型案例”。

通過各種數字技術的疊加使用，游客可以通過大足石刻景區票務系統手機線上預約、線下自助機和人工窗口三種方式購買門票，采用國內優質的人臉識別技術算法和先進的人臉識別設備，實現景區入園人證對比核驗功能。游客購票成功后，只需在第一個景點進行人證核驗，參觀其他景點時刷臉即可入園，一次采集多點應用，極大地方便游客出行。該系統設置每日最大游客承載量為1.75萬人，按4個時段分時銷售，實現游客高峰時期合理有效地錯峰分流管理，化解擁擠、踩踏等安全風險。此外，通過專線接連部署在“大足區電子政務”服務器上，實現內部網絡數據傳輸，保障游客信息安全。票務數據實時傳送至大足石刻監測預警中心和重慶市旅游監管平臺，為游客信息分析、日常運營管理提供基礎數據。

為了提高游客的滿意度、參與度，提升文化服務能力，大足石刻博物館還積極開發游客體驗項目——“云游·大足石刻”。該項目基于云計算、數字孿生、虛擬數字人等數字信息化技術，通過三維掃描結合超寫實建模方式對世界文化遺產大足石刻進行實景1：1數字化場景復原，對列入世界文化遺產的寶頂山、北山、南山、石門山、石篆山進行三維數據采集、地理場景編輯、虛擬數字人開發、功能程序開發、文化內容植入等。將大足石刻打造成為集文化性、觀賞性、互動性、趣味性為一體的云端數字體驗景區，推動大足石刻形成“線上云游、線下體驗”的文化旅游新格局。

三、結語

筆者從大足石刻博物館近年來基于文物保護、文物基礎研究等工作的數字化技術應用，總結出以下三點：一是數字化技術能更好地實現博物館功能；二是數字化技術應廣泛運用到文物保護、文物研究、日常管理、文化惠民等業務工作中；三是要正確處理總體規劃和分步實施的關系、領先技術與合理利用的關系、突出重點和全面推進的關系。各級各類博物館應合理利用新技術賦能博物館發展，加快博物館數字化建設步伐，落實國家數字文化戰略，堅定文化自信。

參考文獻：

[1]沈業成.博物館智慧運營指標研究[J].東南文化，2023（02）：157-164.

[2]趙玉敬.博物館文物的數字化保護與管理[N].中國文化報，2023-05-25（007）.

[3]陶潔，李春曉，梁賡等.博物館的數字化建設方案[J].計算機系統應用，2003（08）：8-10.

[4]楊妍.文化遺產與博物館數字化[J].智能建筑與城市信息，2004（09）：37-40.

[5]趙崗，黃能遷，隆凌生.大足石刻數字測繪探索與實踐[J].石窟寺研究，2017（00）：387-394.

作者簡介：

劉金萍（1993—），女，漢族，重慶巫山人。碩士研究生，文博館員，研究方向：博物館數字化。

曾停（1988—），女，漢族，四川瀘州人。碩士研究生，文博館員，研究方向：博物館管理。