科技賦能千年城垣，西安城墻構(gòu)建文化遺產(chǎn)保護(hù)新范式

文化遺產(chǎn)見證中華文明

是不可再生的寶貴財(cái)富

科技賦能千年城垣

西安城墻構(gòu)建文化遺產(chǎn)保護(hù)新范式

獎(jiǎng)項(xiàng)連連！

在2025年文化和自然遺產(chǎn)日主場(chǎng)城市活動(dòng)開幕式上，國(guó)家文物局公布2024年度文物事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展推介案例名單，西安城墻管委會(huì)《數(shù)字賦能煥發(fā)城墻新生 智慧管理守護(hù)文化遺產(chǎn)》項(xiàng)目，憑借創(chuàng)新運(yùn)用數(shù)字技術(shù)守護(hù)遺產(chǎn)從251個(gè)有效申報(bào)案例中脫穎而出，獲評(píng)“2024年度文物事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展入圍案例”。

同期，西安城墻（西南區(qū)域）預(yù)防性保護(hù)項(xiàng)目表現(xiàn)突出，榮膺“2025年度陜西省優(yōu)秀文物保護(hù)項(xiàng)目”“西安市文物保護(hù)展示示范工程”。

這些榮譽(yù)不僅是對(duì)西安城墻運(yùn)用科技手段守護(hù)文化遺產(chǎn)成效的高度認(rèn)可，更為文化遺產(chǎn)事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了寶貴的“城墻經(jīng)驗(yàn)”。

文化遺產(chǎn)，保護(hù)為要。在數(shù)字經(jīng)濟(jì)浪潮與文化強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的雙重驅(qū)動(dòng)下，2020年12月，西安城墻被選為全國(guó)首批文物建筑預(yù)防性保護(hù)試點(diǎn)單位之一，經(jīng)過持續(xù)地探索與實(shí)踐，近年來依托數(shù)字技術(shù)，逐步構(gòu)建起系統(tǒng)性、科學(xué)性、富有西安城墻特色的預(yù)防性保護(hù)體系，走出一條具有西安城墻特色的文物保護(hù)路徑。

從全人力一步步測(cè)量、復(fù)核城墻的“身體狀況”，到人工與科技相結(jié)合、數(shù)字化技術(shù)的全方位應(yīng)用，西安城墻的保護(hù)在科技的加持下變得更加精準(zhǔn)高效，探索出一條文化遺產(chǎn)活態(tài)傳承的數(shù)字化新路徑，生動(dòng)詮釋了“讓文物活起來”的時(shí)代命題。

科技鑄盾
從被動(dòng)到主動(dòng)的重大突破

面對(duì)13.74公里的守護(hù)重任，西安城墻數(shù)字方艙綜合管理平臺(tái)如同一位全天候的“數(shù)字醫(yī)生”，構(gòu)建起覆蓋全域的精密感知網(wǎng)絡(luò)。

在西安城墻管委會(huì)信息中心，一個(gè)數(shù)米長(zhǎng)的數(shù)字大屏橫貫整個(gè)房間，正中央是精度達(dá)厘米級(jí)的西安城墻全域數(shù)據(jù)模型。輕點(diǎn)屏幕，各個(gè)登城口的入園人數(shù)、游客多寡一目了然；“綠黃橙紅”四色預(yù)警實(shí)時(shí)顯示各監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的墻體“健康狀況”；城墻上的積水情況、護(hù)城河的水質(zhì)也通過數(shù)字化手段及時(shí)回傳。

城墻守護(hù)者們采用地質(zhì)雷達(dá)、高精度面波探測(cè)等10余種先進(jìn)技術(shù)，對(duì)13.74公里長(zhǎng)的西安城墻進(jìn)行了一次徹底的“全身CT掃描”。并通過無人機(jī)攝影、激光掃描等技術(shù)完成數(shù)據(jù)采集和三維建模，直觀發(fā)現(xiàn)1300多處隱蔽空洞及836處疏松體分布，實(shí)現(xiàn)文保無損探測(cè)領(lǐng)域重大突破，為這座軍事防御體系最完備的古代城垣建立精準(zhǔn)“健康檔案”。

基于遍布城墻的3000多個(gè)變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)位和1300多個(gè)智能傳感設(shè)備構(gòu)建的“空天地一體化”監(jiān)測(cè)體系，結(jié)合AI算法深度學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)病害趨勢(shì)預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率超92%?！皵?shù)字方艙”其實(shí)就是西安城墻健康狀況的“翻譯器”，真正將文物保護(hù)從“經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)”推向了“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”的新階段，讓保護(hù)關(guān)口前移成為可能。

創(chuàng)新突破背后是開放協(xié)同的智慧生態(tài)。通過聯(lián)合蘭州大學(xué)、西北大學(xué)等高校成立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，攻克電磁探測(cè)、城磚修復(fù)等關(guān)鍵技術(shù)，并建成線上“文物醫(yī)院”，依托5G+實(shí)現(xiàn)專家遠(yuǎn)程會(huì)診?！皵?shù)字方艙”的最大特點(diǎn)是高效，能做到立體化展示和敏捷化響應(yīng)?？萍剂α康膬r(jià)值由此彰顯：不僅構(gòu)建了文博行業(yè)的數(shù)字化防護(hù)網(wǎng)，更推動(dòng)文化遺產(chǎn)保護(hù)成為可感知、可參與、可受益的公共事業(yè)。

數(shù)字活化
從“靜態(tài)”到“活態(tài)”的創(chuàng)新實(shí)踐

在守護(hù)安全底線的同時(shí)，“數(shù)字方艙”更以科技賦能文化傳承，讓沉睡的歷史煥發(fā)新生。龍年新春燈會(huì)期間，全國(guó)首個(gè)“百萬(wàn)量級(jí)”詩(shī)詞互動(dòng)模型驚艷亮相，游客通過AI對(duì)話即可解鎖城墻千年文脈；《千年碑林上城墻》數(shù)字AR展運(yùn)用空間計(jì)算技術(shù)，使《顏氏家廟碑》等國(guó)寶級(jí)文物突破物理邊界，在城垣上空構(gòu)建起虛實(shí)交融的文化場(chǎng)域。

數(shù)字方艙對(duì)城墻的高精度還原，也為旅游產(chǎn)品開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。 西安城墻MR體驗(yàn)項(xiàng)目《金甲衛(wèi)城》讓觀眾化身古代守城將士，在混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)中感受攻防博弈的震撼場(chǎng)景。這些創(chuàng)新應(yīng)用不僅讓文化遺產(chǎn)“觸手可及”，更創(chuàng)造了日均超5萬(wàn)人次的沉浸式文化消費(fèi)新場(chǎng)景。

數(shù)字方艙管理平臺(tái)還著力構(gòu)建“產(chǎn)學(xué)研用”創(chuàng)新共同體，聯(lián)合中科院大氣物理研究所等機(jī)構(gòu)打造全鏈條碳管理體系，助力西安城墻獲頒國(guó)內(nèi)文保遺址類5A景區(qū)首個(gè)“碳中和”認(rèn)證。智能客流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)景區(qū)承載力動(dòng)態(tài)調(diào)控，護(hù)城河智慧水務(wù)平臺(tái)通過9個(gè)庫(kù)區(qū)的水質(zhì)雷達(dá)與光譜監(jiān)測(cè)，確保古城“金腰帶”生態(tài)健康，形成文物保護(hù)與旅游發(fā)展的價(jià)值共生體。

數(shù)字方艙
打造文化遺產(chǎn)數(shù)字化保護(hù)樣板

“數(shù)字方艙”上線以來，已累計(jì)獲得33項(xiàng)軟件著作權(quán)、72項(xiàng)數(shù)據(jù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)，獲得“全球世界遺產(chǎn)教育創(chuàng)新案例——卓越之星獎(jiǎng)”等榮譽(yù)。其創(chuàng)新價(jià)值體現(xiàn)在三個(gè)維度：

在保護(hù)層面，通過AI病害預(yù)測(cè)模型將研判周期縮短67%；

在管理層面，構(gòu)建起覆蓋數(shù)據(jù)全生命周期的閉環(huán)體系，應(yīng)急響應(yīng)效率提升85%，尤其在雨季，數(shù)字方艙為城墻裝上了“智慧眼”，可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，一旦有異常，能迅速鎖定隱患點(diǎn)位置，改變了過去靠人力拉網(wǎng)巡查、信息延遲的問題。結(jié)合天氣預(yù)報(bào)、雨量、水位等要素，AI計(jì)算可提前研判水位警戒和積水告警，防汛“快雨一步”，物資管理也更精準(zhǔn)高效。

在傳承層面，開發(fā)數(shù)字藏品等20余項(xiàng)衍生產(chǎn)品，文化IP影響力輻射30余個(gè)國(guó)家。

西安城墻以“文化資源數(shù)字互聯(lián)”為突破口，通過3D建模、數(shù)字孿生等技術(shù)重現(xiàn)絲路盛景，打造“一帶一路”文化交流數(shù)字樞紐；以“文物+科技+創(chuàng)意”融合模式，開發(fā)智能導(dǎo)覽、元宇宙劇場(chǎng)等新型業(yè)態(tài)，讓文化遺產(chǎn)真正成為全民共享的精神財(cái)富。

作為指揮中心的“數(shù)字方艙”，已成功構(gòu)建了覆蓋巡查、保護(hù)、響應(yīng)、監(jiān)測(cè)的完整閉環(huán)。著眼未來，西安城墻將持續(xù)深化“數(shù)字方艙”平臺(tái)建設(shè)，重點(diǎn)圍繞預(yù)防性保護(hù)理論創(chuàng)新、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)以及人才梯隊(duì)培養(yǎng)等核心領(lǐng)域發(fā)力，致力于打造引領(lǐng)性的文化遺產(chǎn)數(shù)字化保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)體系。

值得一提的是，“數(shù)字方艙”本身就是跨學(xué)科共創(chuàng)的結(jié)晶，其探索形成的標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)品體系，正是西安城墻未來希望向國(guó)內(nèi)外輸出的核心成果。目前，法國(guó)、意大利、西班牙等國(guó)的同行已前來交流合作意向，展現(xiàn)了“數(shù)字方艙”的國(guó)際吸引力。

當(dāng)千年城垣遇見數(shù)字文明，這場(chǎng)跨越時(shí)空的對(duì)話，正在書寫文化遺產(chǎn)保護(hù)傳承的嶄新篇章，為構(gòu)建人類文明新形態(tài)貢獻(xiàn)中國(guó)智慧。