文化遗产是人类文明的瑰宝,如何让它们在岁月流转中永葆生机,是当代社会面临的重要课题。在2025北京文化论坛“科技赋能文化遗产保护传承”专业沙龙上,来自中国测绘学会文化遗产保护专业委员会(简称“专委会”)的副主任委员及所在单位应邀出席,以专家论坛的形式联袂展示了测绘遥感、文物保护、数字化技术等多学科交叉的最新成果。委员们围绕实景三维、遥感监测、数字孪生等前沿技术,分享了在文化遗产保护与活化利用中的创新实践与系统案例。这些技术不仅推动了文物保护从“抢救性修复”向“预防性保护”的战略转型,更构建起一条从“数字留存”到“智能认知”的科技路径。
从“实体保护”到“数字孪生”:测绘技术构建文化遗产多维时空体系
“我们正在尝试为文化遗产建立‘数字孪生’,让它们在虚拟世界中获得永恒的生命。”北京建筑大学测绘学院副院长侯妙乐道出了测绘技术的新使命。在她看来,当前的文化遗产数字化已超越简单的"影像留存",正步入"语义重构"的深水区。
实景三维技术将文化遗产转化为一个可测量、可计算、可管理的时空数据体系。在大足石刻千手观音近20年的数字化与虚拟修复实践中,侯妙乐团队率先构建起带有“时空语义”的实体化模型——每一只佛手的长度、角度、残缺面积都能被精准标定,使虚拟修复不再依赖经验猜测,而是“用数据说话、在三维空间研判”,让每一次补全都有可追溯的量化依据。
同样的思路被复制到云冈石窟第十八窟。团队与云冈研究院数字化保护中心合作,兼顾考古、保护、利用三重需求,搭建起多层次细节(LoD)语义模型——从1:500的洞窟全景到0.5 毫米级佛像衣纹,均可一键切换、按需调用。考古学者可以在模型里“剖开”岩层,查看北魏至明清的5次重妆痕迹;修复师可以模拟不同灌浆材料的渗透路径,提前评估加固风险;公众则可在虚拟漫游中“触摸”高浮雕,感受千年微笑。
不止于石窟。在北京中轴线,团队联合北京市考古研究院,把地祇坛、万宁桥等遗产点搬进“实景三维时空仓”,通过历年遥感、LiDAR与考古发掘数据的动态叠合,让“消失的祭坛”在数字空间逐层复原;在山西,他们与山西省古建筑与彩塑壁画保护研究院合作,完成崇善寺、悬空寺的高保真“数字孪生”,古建榫卯的毫米级形变、彩塑颜料的微米级剥落,都被纳入可计算的“健康档案”,为预防性保护提供“时空体检报告”。
这些创新实践,正在重新定义文化遗产的保护范式:从“抢救式修缮”走向“预测式维护”,从“实体博物馆”走向“可生长、可推演”的数字时空体。
北建大测绘学院侯妙乐团队学生在万宁桥侧采集电子显微图像/来自遗产数字化与虚拟修复课题组公众号
从“敦煌石窟”到“全球共享”:数字化推动文化遗产国际传播
"我们希望通过数字化,让敦煌艺术突破地域限制,与全世界对话。"敦煌研究院副院长俞天秀如是说。“数字敦煌”经过30多年的发展,已形成一整套石窟寺数字化技术装备和解决方案。目前已完成300个洞窟的数据采集、200个洞窟的数据加工,让千年壁画在数字世界中永葆青春,建成“数字敦煌资源库”并向全球开放。
借助AR、MR等前沿技术,敦煌艺术真正走出莫高窟:国内外已举办50余场数字敦煌展,掀起“云端”丝路热潮。正在北京展览馆展出的“如是莫高”敦煌艺术大展,首次实现“在敦煌之外呈现最完整的敦煌”——9座1:1复制洞窟、近300件复制壁画、彩塑及文物真迹集体亮相。市民赵女士带着孩子用手电细细观察窟顶纹饰,“在真窟里绝对不允许这样近距离、长时间观看,数字展让我们把敦煌‘搬’到了家门口。”展览还通过数字动画还原洞窟开凿、佛像塑造成过程,为观众带来比实地参观更立体、更沉浸的体验。
这些成果不仅展示了数字技术在文化遗产保护中的深度应用,也为后续实景三维、遥感监测、数字孪生等技术的推广奠定了坚实基础,成为文化遗产数字化保护的典范。
莫高窟第285窟复制窟窟顶/来自“如是莫高”公众号
从“专业守护”到“公众共享”:数字孪生实现文化遗产活化利用
故宫博物院数字与信息部副主任黄墨樵分享了故宫数字孪生项目的实践成果。该项目通过传感器监测建筑沉降、环境变化等数据,构建了沉浸式数字体验平台,将专业监测数据转化为公众可感知的文化内容。
在故宫大高玄殿数字馆的“腾跃古今”马文化数字艺术展中,通过沉浸式投影、三维互动与知识图谱技术,呈现了500余件超高清马文化文物影像。观众鼓掌,屏幕上的马儿就会嘶鸣回应,这种互动体验让文物真正“活”了起来。这种创新展示方式,打破了文化遗产的时空限制,实现了从“专业守护”到“大众共享”的跨越。
故宫大高玄殿“腾跃古今”马文化数字艺术展/记者拍摄
从“地面监测”到“天空地一体”:遥感技术构建遗产防灾体系
从太空俯瞰,文化遗产的保护呈现出全新的维度。中国科学院空天信息创新研究院研究员陈富龙展示了“天—空—地”多模态遥感技术在丝路遗产保护中的创新应用。以兴教寺为例,团队通过卫星SAR数据、无人机激光雷达与地基激光扫描的协同,实现了对玄奘塔倾斜与黄土台塬地标位移的毫米级监测。这种技术构建了“灾害风险预判—应急响应—灾后评估”的全流程体系,让“太空眼”成为遗产防灾的“千里眼”。
多模态遥感技术在文化遗产防灾中的应用/来自网络
从“个案修复”到“系统保护”:预防性保护体系逐步完善
北京市考古研究院遗产预防保护部主任张涛指出,我国的文物保护已进入“预防性保护”阶段。北京目前已对雍和宫、先农坛、天坛等60多处文化遗产进行定期“体检”,通过三维测量形变无损检测、阻抗仪与应力波仪微损检测等技术,实现对构件病害的精准诊断。
世界建筑文物保护基金会东亚项目总监赵宏禧以乾隆花园保护为例,强调了“社区参与+国际协作+技术创新”的协同保护模式。在长达25年的合作中,中外专家针对故宫东北角宁寿宫花园内檐独特却已失传的顶尖工艺展开联合研究——中方专家重新梳理乾隆高丽纸的传统做法,西方专家以科学手段逐层检测现存壁纸内部结构,共同恢复了这一失传技艺;随后团队又对花园进行数字化采集,把素材转化为虚拟影片,让无法亲临现场的公众也能领略乾隆花园“把器物工艺搬上建筑”的极高价值。
乾隆花园内景/来自网络
技术融合与行业展望:构建文化遗产保护“中国方案”
数字化对文化遗产保护既是机遇也是挑战。博物馆数字化技术应用需“谨慎有度”,避免对唯一性文化遗产造成不可逆损伤。展望未来,实景三维、遥感、人工智能等技术的融合应用,将推动文化遗产保护进入"可量化、可预见、可管理"的智能化新阶段。这种跨学科的技术融合,不仅为中国的文化遗产保护提供了全新方案,也将为世界遗产保护贡献独特的中国智慧。
从实体到虚拟,从保护到传承,测绘遥感新技术正在重塑我们与文化遗产的对话方式。这些创新实践不仅守护着历史的记忆,更开启着文化传承的无限可能,中国测绘学会文化遗产保护专委会将继续推动跨学科协作与技术标准化,为全球遗产保护提供“时空认知+智能计算”的中国智慧,让文化遗产在数字时代焕发永恒魅力。