箭扣長城年內(nèi)完成“數(shù)字孿生”
于麗爽攝
不用到現(xiàn)場,在電腦上就能看清長城上的每一條磚縫,了解凍融、降水、地震等自然現(xiàn)象對長城本體的影響,掌握長城病害發(fā)生規(guī)律……近日,懷柔區(qū)長城數(shù)字化展示工程(箭扣段)啟動,預(yù)計今年年底完工。屆時將實現(xiàn)基礎(chǔ)信息可視化、病害及安防監(jiān)測自動化、宣傳傳播形象化,箭扣長城也將完成“數(shù)字孿生”。
翼展近2米的固定翼無人機、搭載著5個鏡頭的傾斜攝影無人機、白色的小型無人機……4月14日早上,記者驅(qū)車下了京承高速、經(jīng)過雁棲島,又走了30多公里盤山路,來到被箭扣長城環(huán)抱的雁棲鎮(zhèn)西柵子村。村西長城腳下,五架無人機一字排開,技術(shù)人員正在組裝調(diào)試。當天,它們分工合作在長城內(nèi)外、上下進行拍攝、采集數(shù)據(jù)。
“懷柔區(qū)長城數(shù)字化展示工程(箭扣段)項目分三個階段進行,包括基礎(chǔ)信息采集階段、監(jiān)測設(shè)施建設(shè)階段、軟件平臺研發(fā)階段?!睉讶釁^(qū)文物所所長張彤告訴記者。數(shù)據(jù)采集階段近期剛剛開始,要趁樹葉全長出來遮擋墻體之前完成。
數(shù)據(jù)采集采用傾斜攝影、激光雷達、三維激光雷達等多源融合、空地融合技術(shù),盡可能完整地獲取長城高精度三維數(shù)據(jù)。“傾斜攝影的無人機上搭載的相機有5個鏡頭,根據(jù)預(yù)先設(shè)定的航線,5個攝像頭可以從5個角度同時拍攝到墻體、地面等,采集到更完整、更精準的數(shù)據(jù)?!爆F(xiàn)場技術(shù)負責(zé)人亢瑋介紹。無人機飛不了的敵臺,就人工拍攝,一個保存相對完整的敵臺需要拍3000張左右的照片。
不光科技含量高,此次數(shù)據(jù)采集的范圍也擴大了:從長城本體拓展到城墻兩側(cè)3公里范圍內(nèi);采集對象除長城本體外,還納入了兩側(cè)的附屬文物,長城所在區(qū)域的植被水系等生態(tài)環(huán)境、人文環(huán)境,以期最客觀地反映長城所處的環(huán)境。
第二階段是監(jiān)測設(shè)施建設(shè)階段,將圍繞長城本體及周邊環(huán)境,布設(shè)氣象、環(huán)境、災(zāi)害等多種智能傳感設(shè)備,建立長城本體及周邊環(huán)境的智能監(jiān)測體系。有了智能監(jiān)測體系,長城有一點風(fēng)吹草動數(shù)據(jù)都會同步到監(jiān)測平臺上,便于管理者即時掌握長城動態(tài),按需作出科學(xué)處置。
第三階段是軟件平臺研發(fā),即如何科學(xué)有效地利用監(jiān)測數(shù)據(jù)開展長城保護和病害規(guī)律、修繕技術(shù)標準等相關(guān)研究。包括通過圖像識別、大數(shù)據(jù)分析并結(jié)合長城病害、歷史記錄等研究資料,實現(xiàn)一定程度的病害自動識別監(jiān)測,建立起長城數(shù)字保護標準體系等。
項目完成時,將建起三個中心——基礎(chǔ)信息中心、監(jiān)測保護中心、科學(xué)研究中心。公眾可以通過基礎(chǔ)信息中心在“數(shù)字博物館”身臨其境欣賞長城之美;監(jiān)測保護中心可以幫助監(jiān)測人員和主管部門提高長城保護水平;科學(xué)研究中心開展明代磚石長城保護規(guī)律和技術(shù)標準研究,為全國做示范。三個中心將實現(xiàn)對長城文物的保存、分析、研究、再現(xiàn)和傳播。
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