數字技術助力文物保護的實踐分析

當前，數字技術廣泛滲透至各領域，文物保護也不例外。計算機、互聯網、人工智能（AI）等技術進步為文物保護工作帶來新機遇。傳統的保護管理模式在新時代背景下，在保護效率、覆蓋范圍、信息共享等方面略顯不足，急需數字技術來助力。本文介紹國內外典型數字技術在文物保護中的應用。以寧波市海曙區為例，指出當前文物保護現狀與面臨的挑戰，針對傳統文物保護模式效率低、信息共享不足等問題，探討三維（3D）建模、物聯網監測和大數據分析等數字技術的應用。最后提出數字技術在文物保護領域應用的優化策略。

1數字技術在文物保護中的應用

近年來，數字技術在文物保護領域的應用取得了顯著進展，國內外涌現出許多成功的實踐案例，為文物保護工作提供了新的思路和方法。同時，三維建模、大數據分析、物聯網監測等關鍵技術在文物保護中的應用也日益廣泛，這些技術的理論支撐不斷完善，為數字技術在文物保護中的深入應用奠定了堅實基礎。

在國際上，希臘的“阿索斯山數字方舟”項目是數字化文物保護的典型案例之一。該項目對阿索斯山上12個修道院保存的歷史檔案和藝術品進行了數字化，以更好地保護文物[1]。通過數字技術，不僅實現了文物的永久保存，還通過互聯網進行了宣傳。國內在數字化文物保護方面也成果豐碩。泰山景區推出五岳獨尊、風月無邊等標志性景觀的泰山系列數字藏品，用數字化視頻方式詮釋泰山文化，同時也讓景區文旅資源活了起來[2]。這些數字藏品借助區塊鏈技術發行，不僅實現了文物的活化利用，推動了文化旅游產業創新升級，還取得了較好的經濟效益，培育了新的營收增長點。

2寧波海曙區文物保護現狀與挑戰

2.1研究區域概況

寧波市海曙區作為寧波歷史文化名城核心區，文化底蘊深厚，各級文化遺產數量居全省前列、全市首位。這里擁有世界文化遺產中國大運河（寧波三江口、水則碑、大西壩舊址）、世界灌溉工程遺產它山堰、“南國書城”天一閣、深植“寧波商幫”文化基因的錢業會館等一大批珍貴的文物資源。

2.2傳統管理模式的問題分析

在寧波市海曙區文物保護工作中，傳統管理模式雖在一定時期發揮了作用，但隨著時代發展，逐漸暴露出諸多問題，主要體現為信息孤島現象與管理效率低下、動態監測與風險預謦能力不足等。

（1）在信息時代，文物資源數字化面臨信息孤島，跨機構數據共享機制不完善[3]。寧波市海曙區文物保護管理工作中也存在信息孤島現象，制約了工作效率和協同性。不同部門之間缺乏有效的信息共享機制，各自為政。傳統管理模式下，文物管理部門掌握的文物基本信息和保護要求無法與城市規劃、建設等部門共享，這不僅浪費了大量的人力、物力和時間，還阻礙了文物保護工作的整體推進。（2）傳統管理模式下，文物保護工作的流程繁瑣，效率低下。目前針對文物保護區劃內建設活動的監測主要采取人工巡查的方式，所需人力資源多，巡查效率不高，且無法做到全面覆蓋4。從文物巡查、記錄到問題反饋、處理，各個環節都依賴人工操作，容易出現人為失誤和延誤。（3）在風險預警方面，傳統管理模式缺乏科學的評估和預警機制，無法提前預測文物可能面臨的風險。在暴雨、洪水等自然災害來臨前，無法及時對文物采取有效的防護措施。文物在面對各種風險時處于被動防御的狀態，增加了文物受損的風險。

3數字技術在文物保護中的技術框架與應用

3.1技術框架構建

為了實現數字技術在文物保護中的高效應用，需構建科學合理的數字化管理平臺，并梳理清晰工作邏輯，從而提升文物保護工作的科學性、系統性和智能化水平。數字化管理平臺總體架構設計是整個數字技術應用體系的核心，它為文物保護工作提供了一個全面、高效的信息化管理平臺。該平臺主要包括數據采集層、應用層和用戶層。

（1）數據采集層。該層是數字化管理平臺的基礎，負責收集各類文物相關數據。通過多種技術手段，如三維激光掃描、攝影測量、傳感器監測等，實現對文物信息的全面采集。（2）應用層。該層是數字化管理平臺的關鍵，它將數據處理層的分析結果轉化為具體的應用功能，為文物保護工作提供全方位的支持。應用層包括文物信息管理系統、文物健康監測系統、文物修復輔助系統、文物展示與傳播系統等多個子系統。文物信息管理系統實現對文物信息的全面管理，包括文物檔案管理、文物巡查管理、文物保護項目管理等；文物健康監測系統實時監測文物的健康狀況，對文物的狀態進行實時分析，一旦發現異常情況，及時發出預警；文物修復輔助系統利用三維建模、虛擬修復等技術，為文物修復工作提供輔助支持；文物展示與傳播系統通過虛擬現實（VR）、增強現實（AR）、數字孿生等技術，實現文物的數字化展示和傳播。（3）用戶層。該層是數字化管理平臺的界面，面向不同的用戶群體，提供個性化的服務，包括文物管理人員、修繕人員、公眾等。文物管理人員通過平臺進行文物信息管理、保護決策制定等；修人員借助平臺的修復輔助系統，完善修繕方案；公眾則可以通過平臺的文物展示與傳播系統，參與文物保護宣傳活動。

3.2核心應用場景與實踐案例

（1）數字化測繪與三維建模。數字化測繪與三維建模技術在文物保護領域具有重要應用價值，尤其在古建筑保護方面發揮著關鍵作用。一方面，為古建筑的修繕提供了科學依據。通過對三維模型的分析，可以準確了解古建筑的結構特點，預測安全隱患。在修繕過程中，借助三維模型制定完善方案，保障修繕工作的科學性和準確性。另一方面，三維模型為古建筑的虛擬展示提供了可能。通過虛擬現實、增強現實等技術，將三維模型與現代展示手段相結合，讓游客可以身臨其境地感受古建筑的魅力。例如，天一閣博物院有專門的數字化設備供游客體驗，可以通過操縱桿在虛擬的天一閣三維模型場景中進行自主式漫游，從進閣、登樓、穿越在一排排書櫥之間，甚至解鎖開門，取閱古籍，仿佛穿越了時空[5]。

（2）文物健康監測系統。文物健康監測系統是寧波文物平安新基建工程的內容之一，是數字技術在文物保護中的重要應用，它基于傳感器與人工智能技術，實現對文物的實時風險、病害預警，為文物保護工作提供了有力的技術支持。

在寧波市海曙區的文物保護工作中，許多文物由于長期受到自然環境和人為因素的影響，面臨著不同程度的損壞風險。以天寧寺塔為例，作為寧波的標志性古建筑之一，天寧寺塔歷經千年風雨，其建筑結構和材質受到了自然侵蝕、振動等因素的影響，存在一定風險隱患。為了及時掌握其健康狀況，寧波文物平安新基建工程新設安防設備，并在塔體上部署了多種傳感器，構建了文物健康監測系統。在天寧寺塔的關鍵部位安裝了傾斜監測傳感器，能夠實時監測塔體在外界振動作用下的傾斜角度，通過采集數據，分析參數，判斷塔體的結構穩定性。借助物聯網技術，將這些傳感器采集到的數據實時傳輸到數據處理中心。在數據處理中心，運用人工智能算法對海量的監測數據進行分析和處理。一旦監測數據出現異常，如振動幅值過大、位移超標等，系統會自動觸發預警機制，通過短信、郵件、聲光報警等方式及時通知文物保護管理人員。

4應用效果與挑戰分析

4.1實踐成效評估

寧波市海曙區文物保護工作中引入數字技術，取得了顯著的實踐成效，主要體現在管理效率提升、文物保護科學性增強等方面。在管理效率提升方面，借助數字化管理平臺和相關數字技術，顯著提高了工作效率。在文物巡查工作中，傳統模式下工作人員費時費力且巡查頻次有限。而現在，利用物聯網監測技術，在部分文物部署各類傳感器，可實時采集文物的狀態信息和環境參數，如水質水位、傾斜度、煙霧等。與傳統巡查方式相比，響應時間大幅縮短，從過去的數天甚至數周縮短到現在的幾分鐘內。例如，在對百梁橋和十三洞橋的巡查中，以往難以及時察覺的橋體傾瀉以及水質水位，現在通過傳感器實時監測，能夠在異況出現的第一時間發出預警，避免問題進一步擴大。

4.2實施中的關鍵問題

盡管數字技術在寧波市海曙區文物保護中取得了顯著成效，但在實施過程中也面臨著諸多關鍵問題。技術適配性與資金投入的平衡是數字技術應用過程中的一大挑戰。一些先進的數字技術往往成本較高，包括設備購置、技術研發、系統維護等方面的費用。同時，數字技術的更新換代速度快，為了保持技術的先進性和適用性，需要不斷投入資金進行技術升級和更新。這就要求在選擇數字技術時，要充分考慮文物保護的實際需求和資金投入的可行性，尋找技術適配性與資金投入之間的平衡點。專業復合型人才短缺是制約數字技術在文物保護中深入應用的重要因素。數字技術在文物保護領域的應用，需要既懂文物保護知識，又熟悉數字技術的專業復合型人才。這些人才不僅要了解文物的歷史文化價值、保護修復原理和方法，還要掌握三維建模、大數據分析、物聯網監測等數字技術的應用技能。目前，寧波市海曙區文物保護隊伍中，這類專業復合型人才相對匱乏。

5數字技術應用的優化建議

為進一步推動數字技術在文物保護領域的深入應用，提升文物保護工作的質量和效果，需注意以下兩個方面。

（1）完善跨部門數據共享機制是實現數字技術在文物保護中高效應用的重要前提。目前，文物保護涉及多個部門，如文物管理部門、城市規劃部門、建設部門等，各部門之間的數據共享存在諸多障礙，嚴重制約了數字技術在文物保護中的協同應用。因此，需要建立健全跨部門數據共享機制，打破信息壁壘，實現文物相關數據的互聯互通和共享共用。（2）政府應發揮主導作用，制定統一的數據共享標準和規范，明確各部門在數據采集、存儲、傳輸、使用等環節的職責和權限。制定關于文物保護數據共享的法規政策，明確數據共享的范圍、方式、安全保障等要求，確保數據共享有法可依。同時，搭建統一的文物保護數據共享平臺，整合各部門的文物數據資源，實現數據的集中管理和統一調度。

6結語

數字技術在寧波市海曙區文物保護工作中的應用，帶來了文物保護管理效能的系統性提升，為文物保護工作開辟了新路徑，具有重要的現實意義和示范價值。數字技術在文物保護領域具有廣闊的應用前景和巨大的發展潛力。通過持續推進數字技術在文物保護中的應用，將為文物保護工作注入新的活力，實現文物的可持續保護和文化遺產的傳承與發展。

引用

[1]張蓓蓓，劉晏禎.數字化賦能中國文化遺產保護的發展現狀、現實挑戰與未來路向].蘇州工藝美術職業技術學院學報，2024（2）：35-40.

[2]文化播報[J].世界知識，2021（1）：76-77.

[3]李學健.泰山文化視頻化傳播路徑[.全媒體探索，2024（11）：93-94.

[4]孔中華，何巍，傅崢嶸.地理國情監測數據在遺產監測中的應用——以世界文化遺產大運河（浙江段）為例[Ⅲ].中國文化遺產，2019（6）：76-80.

[5]李潔瑩，黃友平.崢嶸一閣起東南——訪天一閣[].寧波通訊，2013（6）：46-49.

作者簡介：唐榮（1990一），男，浙江寧波人，本科，助理館員，就職于寧波市海曙區文物管理所。