蘇州古城保護(hù)首次建起信息化地理空間檔案平臺
古宅“數(shù)變”
——蘇州古城保護(hù)首次建起信息化地理空間檔案平臺
選題策劃 沈紅娣 高 巖
稿件執(zhí)行 李 淵
隨著城市化進(jìn)程加快，各種古舊建筑消失不可避免。2500年的蘇州古城經(jīng)常面對各種各樣的變數(shù)。為讓城市留住記憶，必須運(yùn)用數(shù)字孿生、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、實(shí)景三維、大數(shù)據(jù)等新型信息技術(shù)搭建信息化平臺，為古城管理保護(hù)和開發(fā)利用提供數(shù)據(jù)服務(wù)支撐，實(shí)現(xiàn)新時(shí)代古城保護(hù)的“數(shù)變”。
先來看一條小巷。
冬日的巷口，老人們支出一床被褥，把床褥晾曬出陽光的味道；
一家咖啡館內(nèi)，年輕人透過窗明幾凈的玻璃隨意拍攝；
測繪院的工程師此刻正在巷子里用雷達(dá)波對一代狀元洪鈞的故居進(jìn)行數(shù)字化信息掃描；
古建工人正在名中醫(yī)錢伯煊故居對這座始建于明代的蘇式傳統(tǒng)建筑群進(jìn)行保護(hù)更新。
巷子有414米長、2米寬，交匯3條河流、錯(cuò)落3座古橋，云集洪鈞、錢伯煊、方嘉謨、顧頡剛和葉圣陶等吳地名人的故居舊宅。
巷叫懸橋巷。
對古建筑而言，“變數(shù)”多是量變，“數(shù)變”才是質(zhì)變。懸橋巷就是蘇州古城保護(hù)“數(shù)變”跑贏“變數(shù)”的個(gè)案之一。近兩年，姑蘇區(qū)利用數(shù)字化掃描技術(shù)，以街坊為單位，對古建古宅逐一進(jìn)行全方位的數(shù)據(jù)采集，2500年的古城首次被賦予了“1”“0”“10”“01”這樣的二進(jìn)制數(shù)字化編碼——由姑蘇區(qū)古城保護(hù)委員會建設(shè)的古城保護(hù)信息平臺實(shí)現(xiàn)了四個(gè)“首次”：首次相對完整地摸清了姑蘇區(qū)的保護(hù)對象的家底；首次建檔立案，按照類別為所有保護(hù)對象建立了一整套信息化地理空間檔案，并編制首份完整詳細(xì)的保護(hù)名錄；首次建立平臺，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)手段建成保護(hù)對象的綜合性信息平臺；首次整體展現(xiàn)，將普查所得的所有保護(hù)對象信息在“一張圖”上進(jìn)行展示。
古城“上芯”
“小伙子，當(dāng)心！這個(gè)地方原來是一口井！”姚瑞英住在懸橋巷已經(jīng)有35年，她提醒正在洪鈞故居進(jìn)行數(shù)字信息采集的年輕工程師趙亮，“這里原本是一個(gè)天井，邊上是傭人房，樓上住的就是賽金花。”姚瑞英對這里非常熟悉，詳細(xì)地給趙亮提供線索和便利。
趙亮是蘇州測繪院空間信息中心掃描組組長，他一邊記錄著姚瑞英提供的信息，一邊把三腳架上的三維激光掃描儀進(jìn)行校準(zhǔn)。這臺掃描儀在360度的云臺上慢慢旋轉(zhuǎn)，其端口發(fā)射的雷達(dá)波和激光波，輕輕地觸摸這座清代狀元故居老墻壁上的每一寸肌膚，把古懸梁和舊房頂?shù)母叨群徒嵌染珳?zhǔn)地以數(shù)字化的形式記錄到硬盤上——其精度達(dá)到了毫米級。
“在對洪鈞祖宅進(jìn)行測繪的過程中，我們采用無人機(jī)、三維激光掃描等技術(shù)手段進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，后期還將通過多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)、色彩真實(shí)性還原技術(shù)、多尺度三維重建技術(shù)等進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。”趙亮介紹。
趙亮負(fù)責(zé)的空間信息采集工程，是姑蘇區(qū)針對亟須保護(hù)的文物建筑首創(chuàng)開展的“DNA結(jié)構(gòu)建模工程”的一部分。姑蘇區(qū)古保委綜合協(xié)調(diào)處處長薛衡告訴記者，這些數(shù)據(jù)經(jīng)過后期深度處理后，能夠建立完備的古城建筑數(shù)據(jù)庫，最終形成三維全景模型、云模型和精細(xì)模型。
這些模型能全方位展示老宅面貌，同時(shí)為后續(xù)的保護(hù)、修繕提供準(zhǔn)確依據(jù)。“利用全新的科技，能讓古城保護(hù)從傳統(tǒng)的修補(bǔ)、翻新、重建，邁向更具前瞻性的數(shù)字化時(shí)代。為古城上‘芯’，并以此實(shí)現(xiàn)以云數(shù)據(jù)、三維全景、全息投影為基礎(chǔ)的多角度、科學(xué)性保護(hù)。”薛衡說。
古城“上新”
11月，趙亮和同事們繼續(xù)在這條巷子里測繪，而早些時(shí)候已經(jīng)完成數(shù)據(jù)采集的錢伯煊故居則已經(jīng)開始了修復(fù)，而再早一些已經(jīng)完成修繕的錢伯煊祖師曹滄洲的祖祠，則實(shí)現(xiàn)了“新生”——清代吳門名醫(yī)的舊祠，如今繼續(xù)為吳門醫(yī)派的老字號“雷允上”所用，繼續(xù)發(fā)揚(yáng)仁醫(yī)精神。
相比以往的“修舊如舊”，在數(shù)字化信息采集背景下的古城更新有了全新的內(nèi)涵。“我們不僅要修復(fù)古建原有面貌，更要還原其整體功能。”承接曹滄洲祠修復(fù)工程的蘇州梁林古建園林規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司董事長騰亞軍說，“全新的技術(shù)，讓古宅的實(shí)用性、功能性得到了進(jìn)一步拓展，也為古建賦予了靈魂。”
位于瓣蓮巷的曹滄洲祠始建于清末民初。上世紀(jì)五十年代，曹滄洲祠先后為幼兒園等單位使用，建筑結(jié)構(gòu)變得面目全非；2019年，蘇州市文物局開啟了曹滄洲祠的修繕工作。
這座市級文物單位當(dāng)時(shí)屋面殘缺、瓦壟不順，梁林古建隨即組織專家對這座清末建筑進(jìn)行修繕論證，“當(dāng)時(shí)，文物部門與質(zhì)監(jiān)部門還產(chǎn)生了施工意見矛盾。”滕亞軍說。
原來，在維修施工中，文物部門主張利用原材料、原型制、原規(guī)格、原工藝，以期讓文物古建重現(xiàn)舊時(shí)風(fēng)貌；但在質(zhì)監(jiān)部門看來，傳統(tǒng)工藝下的建筑強(qiáng)度已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代施工要求和建筑安全規(guī)范。
“墻體規(guī)范、砂漿標(biāo)準(zhǔn)、梁柱規(guī)格都存在不統(tǒng)一。”作為設(shè)計(jì)者，滕亞軍沒有向任何一方妥協(xié)，“我們充分尊重歷史原貌和建筑安全，采用全新的技術(shù)，最終取得了文物部門和質(zhì)監(jiān)部門認(rèn)可。”
“在保留墻體的同時(shí)，內(nèi)部用鋼結(jié)構(gòu)加固；采用舊的砂漿配比，也利用新的防潮技術(shù)。”在滕亞軍的設(shè)計(jì)理念中，古建的修復(fù)不只是“陳列博物館”，更應(yīng)讓其繼續(xù)發(fā)揮建筑功效，“只有這樣，古城保護(hù)才會有突破，并有自己持續(xù)的‘輸血’能力。”
“在線”古城
14.2平方公里、2500年建城史、184處文保單位、17家“中華老字號”、100項(xiàng)非遺代表性項(xiàng)目。這些，是蘇州人的驕傲——但古城保護(hù)也遠(yuǎn)不局限于此——在數(shù)字化信息采集的基礎(chǔ)上，一座“孿生古城”以大數(shù)據(jù)的方式“在線”。
“‘孿生古城cmi+’是我們城市信息的基礎(chǔ)數(shù)字模型，這個(gè)平臺不僅能夠?yàn)楣懦翘峁┬迯?fù)和保護(hù)依據(jù)，也能為古城的人民提供更為寬廣的應(yīng)用平臺，為蘇州人構(gòu)建新的古城生活方式。”蘇州市姑蘇區(qū)自然資源規(guī)劃研究中心副主任阮昳介紹，“孿生古城”以地理實(shí)體、實(shí)景三維等新型基礎(chǔ)測繪為空間框架，全面梳理歸集古城保護(hù)更新、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、文旅融合、民生服務(wù)、城市管理、公共安全等16個(gè)領(lǐng)域要素資源，能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)體城市向數(shù)字空間的高精度映射，并形成資源池效應(yīng)，構(gòu)建了古城治理體系和治理能力現(xiàn)代化新“引擎”。
基于該“引擎”，各職能部門能夠打通政務(wù)系統(tǒng)，構(gòu)建更具效率的政務(wù)體系；生活在古城的市民也能互聯(lián)共享，實(shí)現(xiàn)“十五分鐘生活圈”。“文物數(shù)字模型能夠精細(xì)到每一個(gè)古構(gòu)建，它不僅能在手機(jī)端給游客不一樣的參觀體驗(yàn)，也能給文物修復(fù)部門提供精準(zhǔn)依據(jù)。”阮昳介紹，“孿生古城”重點(diǎn)聚焦14.2平方公里的古城，通過集成城市規(guī)劃、工程建設(shè)、文物保護(hù)、社會綜合治理、歷史文化等多領(lǐng)域、多平臺數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了古城保護(hù)更新過程中的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、精細(xì)化管理。
目前，該平臺已為姑蘇區(qū)14個(gè)政務(wù)信息系統(tǒng)和4個(gè)社會化應(yīng)用系統(tǒng)提供服務(wù)，日均服務(wù)調(diào)用量超1.3萬次，上線以來服務(wù)調(diào)用次數(shù)超1000萬次，有效把握了古城重點(diǎn)區(qū)域治理發(fā)展，讓古城治理與發(fā)展走向多方協(xié)同的精細(xì)化新格局。
“再現(xiàn)”古城
“蘇州古城不僅僅是厚重的歷史、充滿詩意的水鄉(xiāng)，還有生活在這里的1000萬蘇州人的煙火氣。”蘇州國家歷史文化名城保護(hù)研究院院長夏健表示，古城保護(hù)的目光不能只盯著文物古跡，還應(yīng)有豐富多彩的市井生活。
初冬時(shí)分，沿著繁華的人民路走進(jìn)敬文里。
在這個(gè)剛改造完畢的老小區(qū)，王翠菊坐在新造的假山石邊，曬著太陽；隔壁的涼亭里，她的老伴和鄰居正下著象棋，享受著老年生活。敬文里改造工程，不僅增設(shè)了假山、涼亭這樣的園林造景，還增加了夜間照明、適老化設(shè)施等。
與敬文里一起完成改造的還有打線里、長康里、財(cái)神里。姑蘇區(qū)住建委對“四里”開展改造，為小區(qū)融入了園林元素；而在附近游覽景區(qū)的游客也常常會被“這里”所吸引，與王翠菊們合影留念，欣賞蘇州的美麗。
“讓原住民、旅游者一起感受‘城區(qū)即景區(qū)’，在一起暢享現(xiàn)代生活的同時(shí)，傳承歷史文化。”夏健研究古城保護(hù)多年，在他看來，姑蘇城不僅是蘇州人的豐厚遺產(chǎn)，更是世界的遺產(chǎn)。在古城保護(hù)的過程中，全新的技術(shù)革新，也將為世界提供古城保護(hù)的蘇州經(jīng)驗(yàn)。“從橫向上說，數(shù)字化技術(shù)運(yùn)用，能夠?yàn)楣懦潜Ｗo(hù)提供必要的智力支撐。”與此同時(shí)，理念、制度和政策保障也是更為重要的牽引力，“在技術(shù)突破的同時(shí)必須要有規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)配套，并有相應(yīng)的政策保障。在縱向，以制度化的形式將散點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行固化，再以數(shù)字化的標(biāo)準(zhǔn)形式，向世界推廣古城保護(hù)經(jīng)驗(yàn)，把‘繁華姑蘇2.0’，面向全世界‘拷貝’‘復(fù)制’。”
記者手記
“活”得有“數(shù)”
近期，姑蘇區(qū)啟動了古城保護(hù)信息平臺（二期）項(xiàng)目，用激光掃描、三維建模等最前沿的科技，對20號、32號、15號、7號4個(gè)街坊開展信息采集，對三茅觀巷沈宅、陸潤庠故居、葉天士故居、洪鈞祖宅4處居住類文保單位開展空間信息采集。
截至目前，古城保護(hù)信息平臺（二期）項(xiàng)目，已經(jīng)對20號、32號、15號、7號4個(gè)街坊，篩選出傳統(tǒng)民居組群1319處，傳統(tǒng)民居單體3015處，推薦歷史建筑50處，研究歷史院落案例40個(gè)，新發(fā)現(xiàn)歷史要素609個(gè)；三茅觀巷沈宅等4處文保單位共采集建筑本體精密點(diǎn)云數(shù)據(jù)151.7億個(gè)，形成三維全景成果數(shù)據(jù)1081站，繪制正射影像圖及地形圖各4幅、現(xiàn)狀測繪圖124幅，構(gòu)建文保單位室內(nèi)外全要素仿真三維模型和傾斜三維模型各4個(gè)。利用這些數(shù)據(jù)和模型，2500年的古城以“云”的形式“上新”，并“在線”“再現(xiàn)”。而在數(shù)據(jù)采集和更新中，古城保護(hù)的內(nèi)涵也被更新。
“數(shù)變”后的古城活力四射——修復(fù)好的曹滄洲祠，如今被吳門醫(yī)派繼續(xù)使用，傳承發(fā)揚(yáng)其濟(jì)世功用；而修復(fù)的韓宅，被老字號“采芝齋”租用，將歷史文化傳承下來。從“修舊如舊”到“尊重經(jīng)典”再至“完善實(shí)用”，數(shù)字化時(shí)代的古城，在采集“數(shù)字化”“標(biāo)準(zhǔn)化”基礎(chǔ)信息后，也具有了面向世界推廣古城保護(hù)“蘇州經(jīng)驗(yàn)”的可能。
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