在數(shù)字化浪潮中，一些城市在古樹、古塔、古建筑等歷史文化遺產(chǎn)保護(hù)工作中，積極運(yùn)用AI（人工智能）、大數(shù)據(jù)等前沿?cái)?shù)字科技，做好歷史文化遺產(chǎn)的傳承保護(hù)、研究管理和展示闡釋，助力文化遺產(chǎn)煥新、煥活。

給古樹辦“身份證”

　　古樹見證了中華文明的發(fā)展與變遷，承載了豐富的歷史與文化。山東省淄博市公園城市服務(wù)中心聯(lián)合多部門打造“植樾—中國(guó)古樹地圖”小程序，于今年5月底上線。小程序以可視化地圖的形式展示古樹名木的詳細(xì)信息、歷史人文記載和生態(tài)文旅應(yīng)用，為保護(hù)、研究和傳承古樹名木提供支持，幫助群眾更好地了解古樹、尊重自然、傳承文化、共享文明，為古樹保護(hù)貢獻(xiàn)力量。

　　據(jù)了解，“植樾—中國(guó)古樹地圖”小程序?yàn)樵趦?cè)的古樹名木建立了32位數(shù)字化檔案，這個(gè)“身份證號(hào)”涵蓋了樹木的科屬、位置、順序及校驗(yàn)信息，同一地點(diǎn)、排布緊密、長(zhǎng)相相似的古樹也借此逐一區(qū)別開來，實(shí)現(xiàn)樹木信息標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化管理，提高識(shí)別與檢索效率。

　　項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)利用AI和點(diǎn)云識(shí)別技術(shù)完善數(shù)據(jù)與優(yōu)化展示內(nèi)容，運(yùn)用大模型的自然語言處理技術(shù)搭建的規(guī)范性文本，將古樹有關(guān)的碎片化信息自動(dòng)匯編為一個(gè)完整故事。結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)，確保數(shù)據(jù)的獨(dú)立性和不可篡改性，也為古樹名木的數(shù)字化管理與智慧化拓展提供了技術(shù)保障。

　　其中，點(diǎn)云識(shí)別技術(shù)能迅速識(shí)別并精確定位古樹，精確測(cè)量其生長(zhǎng)狀況、樹冠形狀、樹干直徑等重要參數(shù)，為制定科學(xué)合理的保護(hù)措施提供有力數(shù)據(jù)支持，有效解決了傳統(tǒng)人工測(cè)量與記錄方法的速度慢、精度低和主觀性強(qiáng)等問題。同時(shí)，通過對(duì)古樹群進(jìn)行三維重建，可以直觀地展示古樹的生長(zhǎng)環(huán)境和空間關(guān)系，有助于對(duì)古樹資源進(jìn)行整體規(guī)劃和保護(hù)。

　　“植樾—中國(guó)古樹地圖”小程序目前已上線了93棵古樹名木，其中展示了淄博市87棵國(guó)家一級(jí)古樹。用戶可以根據(jù)小程序頁面展示選擇“附近的古樹名木”，查看詳細(xì)信息，了解古樹故事，通過“信息反饋”做內(nèi)容糾錯(cuò)或補(bǔ)充。還可以通過“古樹列表”，選擇一鍵導(dǎo)航了解某棵古樹的具體信息。相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，將繼續(xù)優(yōu)化小程序功能，拓展古樹資源在鄉(xiāng)村振興、文化傳承與生態(tài)發(fā)展等方面的應(yīng)用，充分挖掘古樹名木的科學(xué)價(jià)值、生態(tài)價(jià)值、文化價(jià)值、景觀價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

打造“木塔孿生體”

　　建于1056年的山西朔州應(yīng)縣木塔，是現(xiàn)存最古老最高大的純木結(jié)構(gòu)樓閣式建筑。由于歷史上地震、天氣、戰(zhàn)爭(zhēng)等因素帶來的損傷逐漸累積，保護(hù)應(yīng)縣木塔的任務(wù)日益緊迫。木塔如何“保下去”成為重要課題，也引發(fā)了更廣泛的關(guān)注。

　　2023年2月，清華大學(xué)建筑學(xué)院和聯(lián)想集團(tuán)打造“AI賦能智慧應(yīng)縣木塔”項(xiàng)目，這一項(xiàng)目成果于今年4月發(fā)布。在項(xiàng)目研發(fā)過程中，團(tuán)隊(duì)開展了木塔內(nèi)部木質(zhì)結(jié)構(gòu)的建模工作，通過結(jié)構(gòu)參數(shù)研究打造木塔參數(shù)數(shù)據(jù)庫；以空間計(jì)算AIGC組合技術(shù)，即結(jié)合AI（人工智能）、NeRF（神經(jīng)輻射場(chǎng)）技術(shù)以及XR（擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)）技術(shù)，為應(yīng)縣木塔構(gòu)建數(shù)字世界中“木塔孿生體”，為還原木塔完整構(gòu)造與細(xì)節(jié)提供有力的技術(shù)支持。

　　“智慧應(yīng)縣木塔”體驗(yàn)應(yīng)用還原復(fù)刻了木塔一至五層的5大探索場(chǎng)景，涵蓋“對(duì)話梁思成”、撿拾AR道具等7大交互設(shè)計(jì)以及佛像藏經(jīng)、禮佛盛景等11處大型動(dòng)畫特效。在景區(qū)，游客戴上VR設(shè)備便可沉浸式游覽觀光應(yīng)縣木塔，還可跟隨NPC游覽，通過虛實(shí)結(jié)合的交互體驗(yàn)，了解木塔的前世今生。

　　項(xiàng)目還結(jié)合AI技術(shù)新增了多項(xiàng)交互式創(chuàng)新嘗試，如以AI與AR（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）技術(shù)輔助現(xiàn)場(chǎng)勘察。據(jù)了解，“智慧應(yīng)縣木塔”項(xiàng)目還建立了可視化數(shù)字信息檔案，為今后木塔保護(hù)工作提供支持。相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，未來，AI、AR等技術(shù)也將有望應(yīng)用到古建筑現(xiàn)場(chǎng)勘察中。

為古建筑“強(qiáng)筋健骨”

　　“太美了！”歷經(jīng)600多年風(fēng)雨的陜西西安鐘鼓樓，在暖黃色燈光勾勒下，呈現(xiàn)出璀璨綺麗的模樣，讓游客紛紛打卡拍照。如何讓鐘鼓樓持續(xù)散發(fā)魅力，西安“古建人”下足了功夫。

　　為全面提升西安鐘鼓樓文物建筑預(yù)防性保護(hù)水平，西安市鐘鼓樓博物館聘請(qǐng)西安建筑科技大學(xué)土木工程學(xué)院院長(zhǎng)薛建陽團(tuán)隊(duì)為古建筑“強(qiáng)筋健骨”。該團(tuán)隊(duì)將AI等技術(shù)引入古建筑保護(hù)領(lǐng)域，“對(duì)古建筑進(jìn)行檢測(cè)或監(jiān)測(cè)，好比給病人看病，通過‘心電圖’等現(xiàn)代診療設(shè)備先把病癥找出來，然后‘對(duì)癥下藥’，實(shí)現(xiàn)對(duì)古建筑的預(yù)防性保護(hù)。”

　　據(jù)了解，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)對(duì)西安鐘鼓樓在遭遇不同強(qiáng)度地震時(shí)的動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行了測(cè)試，通過傳感器對(duì)鐘鼓樓重要構(gòu)件的殘損現(xiàn)狀進(jìn)行了系統(tǒng)的檢測(cè)與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，建立三維數(shù)據(jù)庫和殘損信息庫，對(duì)鐘鼓樓的健康與安全狀況進(jìn)行了科學(xué)評(píng)估?！笆褂脗鞲衅骺梢杂行П苊庖蚪佑|對(duì)文物造成的二次傷害，同時(shí)還能大幅提高工作效率。”薛建陽表示。

　　該團(tuán)隊(duì)還將研發(fā)基于智能算法的古建筑材料、構(gòu)件、節(jié)點(diǎn)和子結(jié)構(gòu)的無損檢測(cè)技術(shù)，搭建古建筑木結(jié)構(gòu)的數(shù)字化監(jiān)測(cè)與運(yùn)維平臺(tái)。通過引入先進(jìn)材料對(duì)古建筑傳統(tǒng)修繕工藝更新升級(jí)，基于性能提升的高效自復(fù)位增強(qiáng)技術(shù)與加固設(shè)計(jì)方法，如用科技手段在古建筑上取出針尖大小的木質(zhì)材料就能進(jìn)行分析，給斗拱里面放入具有彈簧性能的新材料，防止地震時(shí)斗拱發(fā)生傾斜等，推動(dòng)古建筑的傳承與發(fā)展。