南京城墙有了“一张图”

科技赋能文化遗产保护与传承

南京城墙有了“一张图”

□ 通讯员 李金格 南京日报/紫金山新闻记者 邢虹

22728.98米，是南京城墙现存长度； 

67.07米，是南京城墙的最高点，位于太平门至富贵山段；

11.97米，是南京城墙的最低点，位于卢龙胜境至定淮门段；

19.23米，是南京城墙的最宽处，位于集庆门至东水关段；

0.97米，是南京城墙的最窄处，位于卢龙胜境至定淮门段；

……

以上数据都是首次确定并对外公布，来自南京城墙“一张图”。

文化遗产是历史的见证，是不可再生的珍贵资源，遗产记录是全面反映遗产现状信息的重要工作，是我国文物保护事业发展的重要基石。数字档案建设，即利用数字技术对自然及文化遗产的构成、信息开展采集、分析、储存及发布工作，是遗产研究和保护工作开展的基础，也是当前国际文化遗产研究领域的最前沿。近期，南京城墙保护管理中心建成“南京城墙‘一张图’文化遗产数字档案系统”。该系统基于GIS地理信息系统，利用三维扫描完成南京城墙25.1公里三维数据采集，获取、保存南京城墙最早的文物信息数据，建立了最早的南京城墙文化遗产数字档案。同时，坚持“一张蓝图”干到底，按照“数字化—信息化—智慧化”建设步骤，将南京城墙历史、地理、修缮等全维度数据整合在“一张图”上，建成南京城墙“一张图”文物资源管理平台，为南京城墙文化遗产保护、研究、展示与利用提供精准数据支持。

A

全维度！

数字技术助力文物信息采集

始建于公元1366年的南京城墙，是明太祖朱元璋主持修建的明代都城城墙，也是我国现存规模最大、保存最完好的古代城市城墙，在中外筑城史上具有无可替代的地位与影响。作为中国，乃至东亚地区古代城市城墙集大成者，南京城墙蕴含着丰富的历史、文化、科技、艺术、军事等内涵，是人类重要的物质文化遗产。

2006年、2012年，南京明城墙作为“中国明清城墙”联合申遗项目的牵头者两次被列入中国世界文化遗产预备名单。作为南京市地面现存体量最大的文物本体，南京城墙全线长达20余公里，围绕南京市地面一周。长期以来，南京城墙存在着保护范围较长、环境较为复杂等诸多问题，亟待采用科技手段对其进行统一保护、利用、展示与管理，切实以数字化技术推动“申遗”工作。

南京城墙保护管理中心相关负责人介绍，南京城墙“一张图”利用三维激光扫描、倾斜摄影等数字技术，对南京城墙本体进行测绘、扫描、建档、建库，同时借助BIM精细化建模，对保存有重要历史信息的重点城墙段、重要城门及水关涵闸进行精细化三维激光扫描，实现南京城墙全维度文物数据信息采集。

据了解，全段城墙三维激光点云数据，包括城墙本体外立面、内立面、城墙两侧各80米范围内环境景观范围，涉及平面面积约320万平方米。其中涉及城墙顶面面积约19.25万平方米，以及城墙内、外侧面积共约90万平方米，共计约109.25万平方米，点云总量达73.4亿个点。

南京城墙“一张图”对神策门（6000平方米）、东水关（8000平方米）、中华门（8000平方米）三处具有代表性的城门、水关的建筑物结构进行了精细化三维扫描，获取文物空间三维点云数据和影像数据，建立BIM模型，并绘制平立剖面图。这样可以更直观地了解文物的结构样貌、基本尺寸，为城墙的建造模拟、历史还原、保护研究等提供精细的数据支撑。

B

高精度！

数据误差控制在毫米级

同时，南京城墙由于体量庞大，传统测绘工作中对于精确文物数据信息难以获取，城墙文物数据统计仍待完善。南京城墙“一张图”通过三维扫描技术对南京城墙现存文物本体进行精准测量，完善了上世纪90年代以来城墙测量的文物数据信息，实现了数据精准迭新。

通过三维扫描，显示南京城墙现存长度22728.98米。根据点云数据分析，确定城墙最高点位于太平门至富贵山段，高达67.07米；最低点位于卢龙胜境至定淮门段，高度为11.97米；最宽处位于集庆门至东水关段为19.23米、最窄处位于卢龙胜境至定淮门段仅0.97米。

“利用三维扫描技术，通过获取三维激光点云数据和空间坐标，能够快速并精确地获取城墙代表性数据，完成新一轮的南京城墙基础数据更新。在文物保护工作中，三维技术的运用也能够以科学手段填补传统测绘不足，将误差控制在毫米级，实现全信息和高精度的数据测量。”南京城墙保护管理中心相关负责人说。

C

多方位！

文物数据资源实现开放共享

在数据资源采集的基础上，“南京城墙‘一张图’文化遗产数字档案系统”打造南京城墙文物数据资源库，融合了城墙文物本底数据、周边大环境数据和专题业务数据，收集、整合了南京城墙文物本体、历史现状与未来多维度、多尺度信息，实现南京城墙从点到面、从静态到动态等多方位的拓展，探索南京城墙三维应用场景，利用三维分析工具为新建项目审批管理、城墙保护修缮工程管理进行初步量算，实现南京城墙全生命周期管理。

其中，城墙本底数据涵盖南京城墙全线城墙本体精细三维模型数据，神策门、东水关、中华门三处重点城墙段落BIM模型数据，城墙/城门的基本信息、段落/城门名称、地理位置、历史沿革等城墙基础信息，以及南京城墙全段20处360度全景数据。

周边大环境数据则包含1898年至1948年南京历史地图14幅、亚米级遥感影像数据共20套、3米格网DEM数据、140余万建筑白膜数据以及矢量底图数据。专题业务数据包括铭文砖数据库、InSAR数据、人防工程、文物修缮、本体病害等多个数据库，涵盖2019至2021年共36期南京城墙InSAR沉降变形监测数据、18万余条城砖铭文数据、453万余条病害监测数据等南京城墙多维度数据信息，实现了文物数据资源共建共享，为文化遗产保护与活化利用等工作提供重要平台。

此外，南京城墙“一张图”自建设设计阶段开始，就立足开放、共享的目标，对数据库进行持续更新，形成了微观、中观、宏观不同尺度的数据资源汇总，力图借助文化遗产档案建设实现文化遗产的永续传承。

D

可视化！

文化遗产数据一目了然

以南京城墙文物资源库为基础搭建的南京城墙“一张图”文物资源管理平台，集成了城墙资源展示、资料查询及分析、资源管理、资源服务和运维管理等多种业务功能，将文物资源“可视化”，一目了然。

城墙资源展示实现了资源地图、资源列表、资源时间轴、属性查询、空间分析、资源统计、场景漫游等功能。记者看到，通过平台可以查看南京城墙全段落精细模型、点云数据、BIM模型、360度全景数据，直观获取南京城墙城砖铭文的年代变化分布情况、城门建造年代变化情况、逐年遥感影像显示变化效果、南京各级文保单位分布情况等内容。同时，还提供城墙缓冲区分析、模型剖面分析、淹没分析，以包括柱状、折线、散点图等图示展示统计结果，实现对南京城墙属性信息和档案资料的全方位、多维度、可视化的展示效果。

通过资料查询及分析，可按文物点进行查询，也可进行模糊查询和关联查询，实现南京城墙段落和附属文物点提供相关的各类图纸、图片、音频、视频等资源的检索功能。资源管理提供数据列表展示和数据查看功能，支持数据增加、删除、修改操作，便于后期城墙相关资源接入平台。资源服务则为未来策划开展的项目提供必要的资源服务支持。

可以说，南京城墙“一张图”促进了成果与资料的可视化表达，为南京城墙保护、管理及未来利用注入新动能。同时，规范了未来数字化工作的数据与接口标准，切实以数字化建设提升南京城墙保护、管理与服务的信息化水平。

南京城墙保护管理中心相关负责人表示，2022年，中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《关于推进实施国家文化数字化战略的意见》中，提出“实现中华文化全景呈现、中华文化数字化成果全民共享”是文化遗产发展的重要使命，南京城墙“一张图”为南京城墙文化遗产可持续保护与传承提供翔实的数据支撑。此外，作为最早的南京城墙文化遗产数字档案，南京城墙“一张图”实现了以现代化、数字化为核心，档案全面、定位迅速、实用性强的南京城墙数字化资源管理系统建设，切实以数字化手段提升南京城墙文化遗产的保护和传承，打造南京城墙文化遗产精细化管理模式，以数字技术推动中华优秀传统文化创造性转化、创新性发展。