數(shù)字技術(shù)在山西傳統(tǒng)古建筑保護(hù)與旅游開發(fā)中的應(yīng)用研究

1. 引言

山西省作為中國傳統(tǒng)古建筑大省，擁有數(shù)量龐大、類型豐富的古建筑群，是我國古代建筑藝術(shù)的重要見證。隨著城市化進(jìn)程加快和旅游業(yè)發(fā)展，這些古建筑面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)：傳統(tǒng)保護(hù)手段難以應(yīng)對(duì)日益復(fù)雜的保護(hù)需求，而傳統(tǒng)旅游開發(fā)模式也無法滿足現(xiàn)代游客對(duì)深度文化體驗(yàn)的追求。數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展為解決這些問題提供了新的可能。三維激光掃描、BIM、VR/AR等技術(shù)在文化遺產(chǎn)保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用日趨成熟，為古建筑的保護(hù)與開發(fā)提供了創(chuàng)新方案。在國家大力發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)、推進(jìn)文化和旅游融合發(fā)展的背景下，研究數(shù)字技術(shù)在山西傳統(tǒng)古建筑保護(hù)與旅游開發(fā)中的應(yīng)用，對(duì)于提升保護(hù)水平、創(chuàng)新旅游體驗(yàn)、促進(jìn)文化遺產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2. 山西傳統(tǒng)古建筑保護(hù)與旅游開發(fā)現(xiàn)狀分析

2.1 山西傳統(tǒng)古建筑概況

山西省是我國古建筑保存最為密集和完整的地區(qū)之一，現(xiàn)存古建筑總量占全國古建筑總量的近三分之一。這些建筑類型豐富，包括寺廟、祠堂、民居、府邸、城墻、戲臺(tái)等，年代跨度從五代直至清末，形成了獨(dú)具特色的建筑文化體系。其中，國家級(jí)重點(diǎn)文物保護(hù)單位53處，省級(jí)文物保護(hù)單位302處，分布于全省各地。這些古建筑不僅在建筑藝術(shù)、結(jié)構(gòu)技術(shù)、裝飾工藝等方面具有極高的價(jià)值，更承載著豐富的歷史文化信息和民族文化基因。尤其以平遙古城、大同華嚴(yán)寺、五臺(tái)山等為代表的古建筑群，已成為展示中國傳統(tǒng)建筑藝術(shù)的重要窗口和帶動(dòng)地方文化旅游發(fā)展的核心資源。

2.2 當(dāng)前保護(hù)工作面臨的挑戰(zhàn)

山西傳統(tǒng)古建筑的保護(hù)工作目前面臨諸多挑戰(zhàn)：首先，傳統(tǒng)的測(cè)繪和記錄方法精度不足，難以準(zhǔn)確記錄古建筑的結(jié)構(gòu)特征和損壞狀況；其次，保護(hù)修繕工作缺乏科學(xué)的監(jiān)測(cè)手段，往往是出現(xiàn)問題才進(jìn)行被動(dòng)維護(hù)，預(yù)防性保護(hù)不足；第三，古建筑數(shù)量龐大，保護(hù)資金投入不足，專業(yè)技術(shù)人才缺乏；第四，部分地區(qū)對(duì)古建筑的保護(hù)意識(shí)薄弱，存在過度開發(fā)和不當(dāng)使用的現(xiàn)象；第五，氣候變化、空氣污染等環(huán)境因素對(duì)古建筑的影響日益加劇，傳統(tǒng)保護(hù)手段難以應(yīng)對(duì)。此外，古建筑保護(hù)的檔案管理較為落后，大量珍貴的歷史資料存在保存不當(dāng)和流失的風(fēng)險(xiǎn)。

2.3 旅游開發(fā)現(xiàn)狀及問題

山西傳統(tǒng)古建筑的旅游開發(fā)雖已取得一定成效，但仍存在顯著問題：首先，旅游產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重，缺乏特色和創(chuàng)新，多數(shù)景區(qū)仍停留在簡(jiǎn)單的參觀游覽層面；其次，文化內(nèi)涵挖掘不足，難以滿足游客深度文化體驗(yàn)的需求；第三，旅游解說和展示手段單一，難以有效傳達(dá)古建筑的歷史文化價(jià)值；第四，景區(qū)管理方式落后，服務(wù)質(zhì)量有待提升；第五，旅游承載能力評(píng)估不足，部分景區(qū)存在過度開發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)；第六，各景區(qū)之間缺乏有效聯(lián)動(dòng)，未能形成完整的文化旅游線路體系。

2.4 數(shù)字技術(shù)應(yīng)用的必要性

面對(duì)上述挑戰(zhàn)和問題，引入數(shù)字技術(shù)進(jìn)行古建筑保護(hù)和旅游開發(fā)已成為必然趨勢(shì)。數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用可以提供精確的測(cè)繪記錄手段，建立完整的建筑信息數(shù)據(jù)庫；通過智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)古建筑的預(yù)防性保護(hù)；利用VR/AR等技術(shù)提升旅游體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)文化遺產(chǎn)的創(chuàng)新性展示；通過智慧旅游平臺(tái)優(yōu)化景區(qū)管理和服務(wù)。同時(shí)，數(shù)字技術(shù)還能促進(jìn)古建筑保護(hù)和旅游開發(fā)的有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)利用。在"互聯(lián)網(wǎng)+"和數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代背景下，數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠解決當(dāng)前面臨的突出問題，還能為山西傳統(tǒng)古建筑的保護(hù)和開發(fā)注入新的活力，創(chuàng)造新的發(fā)展機(jī)遇。

3. 數(shù)字技術(shù)在古建筑保護(hù)中的應(yīng)用

3.1 三維激光掃描技術(shù)的應(yīng)用

三維激光掃描技術(shù)為山西傳統(tǒng)古建筑的精確測(cè)繪提供了革命性的解決方案。該技術(shù)通過高速激光測(cè)距系統(tǒng)，能夠快速獲取古建筑的幾何尺寸、空間位置等信息，形成高精度的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。在實(shí)際應(yīng)用中，三維激光掃描不僅能夠精確記錄建筑整體形態(tài)，還能捕捉到木構(gòu)件的細(xì)微變形、石雕的表面紋理等微觀細(xì)節(jié)，測(cè)量精度可達(dá)毫米級(jí)。這些數(shù)據(jù)為古建筑的保護(hù)修繕提供了可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐，同時(shí)也為建筑本體的數(shù)字化保存創(chuàng)造了條件。尤其在對(duì)山西省內(nèi)的平遙古城、大同華嚴(yán)寺等重要古建筑群的測(cè)繪工作中，該技術(shù)已經(jīng)顯示出顯著優(yōu)勢(shì)，大幅提高了測(cè)繪效率和準(zhǔn)確度。

3.2 BIM技術(shù)在古建筑測(cè)繪中的運(yùn)用

BIM技術(shù)在古建筑保護(hù)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在建筑信息的系統(tǒng)化管理和分析方面。通過將三維激光掃描獲取的點(diǎn)云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為BIM模型，可以實(shí)現(xiàn)古建筑的參數(shù)化建模，構(gòu)建包含幾何信息、屬性信息、歷史信息等多維度數(shù)據(jù)的信息模型。BIM技術(shù)不僅能夠直觀展示建筑的結(jié)構(gòu)體系，還能進(jìn)行結(jié)構(gòu)受力分析、材料損耗評(píng)估等專業(yè)分析，為古建筑的保護(hù)修繕決策提供科學(xué)依據(jù)。

3.3 數(shù)字監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)的構(gòu)建

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的數(shù)字監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)古建筑預(yù)防性保護(hù)的重要手段。通過在古建筑關(guān)鍵部位布設(shè)各類傳感器，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)建筑結(jié)構(gòu)位移、溫濕度變化、材料老化等狀況。系統(tǒng)將采集的數(shù)據(jù)通過物聯(lián)網(wǎng)傳輸至云平臺(tái)，利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和預(yù)警。這種智能化的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患，為保護(hù)工作提供預(yù)警，有效降低了保護(hù)成本。例如，在懸山寺等重點(diǎn)文物保護(hù)單位的保護(hù)中，已經(jīng)成功應(yīng)用了這一系統(tǒng)，取得了良好的保護(hù)效果。

3.4 數(shù)字化檔案管理系統(tǒng)的建立

數(shù)字化檔案管理系統(tǒng)的建立是古建筑保護(hù)工作的重要基礎(chǔ)。該系統(tǒng)整合了古建筑的歷史檔案、測(cè)繪資料、修繕記錄、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等多源信息，構(gòu)建了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和管理平臺(tái)。通過數(shù)字化手段，實(shí)現(xiàn)了檔案資料的永久保存和便捷檢索，同時(shí)還支持多部門協(xié)同工作。系統(tǒng)采用云存儲(chǔ)技術(shù)，確保數(shù)據(jù)安全性的同時(shí)，也便于資源共享和遠(yuǎn)程訪問。特別是對(duì)于分散在山西各地的眾多古建筑群，這種數(shù)字化管理方式極大地提高了保護(hù)工作的效率和科學(xué)性。系統(tǒng)還整合了GIS地理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了古建筑資源的空間化管理，為保護(hù)規(guī)劃和決策提供了有力支持。

4. 數(shù)字技術(shù)在古建筑旅游開發(fā)中的應(yīng)用

4.1 虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)技術(shù)的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在山西古建筑旅游開發(fā)中的應(yīng)用開創(chuàng)了文化遺產(chǎn)展示的新模式。通過VR技術(shù)，游客可以實(shí)現(xiàn)對(duì)古建筑的沉浸式體驗(yàn)，突破時(shí)空限制，感受建筑的原貌風(fēng)采。具體應(yīng)用包括：虛擬復(fù)原已損毀的建筑部件，讓游客看到完整的歷史場(chǎng)景；通過全景漫游技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑內(nèi)部空間的自由探索；利用交互式VR展示古代建筑工藝和施工過程；通過虛擬場(chǎng)景重現(xiàn)歷史事件和人文活動(dòng)。此外，VR技術(shù)還為無法親臨現(xiàn)場(chǎng)的游客提供了遠(yuǎn)程觀覽的可能，擴(kuò)大了文化遺產(chǎn)的傳播范圍。

4.2 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)技術(shù)的應(yīng)用

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)通過將虛擬信息疊加到真實(shí)場(chǎng)景中，為古建筑旅游帶來了全新的互動(dòng)體驗(yàn)方式。通過手機(jī)、平板等移動(dòng)設(shè)備，游客可以實(shí)時(shí)獲取建筑構(gòu)件的詳細(xì)信息，了解建筑特征和歷史故事。AR技術(shù)的具體應(yīng)用包括：針對(duì)建筑構(gòu)件的實(shí)時(shí)標(biāo)注和解說；歷史場(chǎng)景的疊加重現(xiàn)；建筑結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)展示；文物修復(fù)過程的可視化等。這種技術(shù)不僅增強(qiáng)了旅游的趣味性和教育性，還能夠幫助游客更好地理解和欣賞古建筑的文化價(jià)值。特別是在一些重要的文物建筑，如五臺(tái)山、云岡石窟等景區(qū)，AR技術(shù)的應(yīng)用顯著提升了文化遺產(chǎn)的展示效果。

4.3 數(shù)字化導(dǎo)覽系統(tǒng)的開發(fā)

數(shù)字化導(dǎo)覽系統(tǒng)的開發(fā)整合了多媒體技術(shù)、定位技術(shù)和智能推薦技術(shù)，為游客提供個(gè)性化的游覽服務(wù)。系統(tǒng)主要包括以下功能：基于GPS的實(shí)時(shí)定位和路線規(guī)劃；多語言的語音講解服務(wù)；基于興趣點(diǎn)的智能推薦；文化知識(shí)的深度解讀；虛擬講解員服務(wù)等。通過移動(dòng)終端，游客可以獲得專業(yè)、準(zhǔn)確的講解服務(wù)，實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)覽。系統(tǒng)還支持社交分享功能，讓游客能夠記錄和分享旅游體驗(yàn)。這種數(shù)字化導(dǎo)覽方式不僅提高了游覽效率，也降低了景區(qū)的運(yùn)營成本，同時(shí)為游客提供了更加豐富的文化體驗(yàn)。

4.4 智慧旅游平臺(tái)的構(gòu)建

智慧旅游平臺(tái)是整合各類數(shù)字技術(shù)，實(shí)現(xiàn)景區(qū)智能化管理和服務(wù)的綜合性平臺(tái)。平臺(tái)主要功能包括：在線票務(wù)預(yù)訂和流量控制；實(shí)時(shí)客流監(jiān)測(cè)和分析；智能停車管理；環(huán)境監(jiān)測(cè)和安全預(yù)警；游客行為分析和服務(wù)優(yōu)化；文創(chuàng)產(chǎn)品在線銷售等。通過大數(shù)據(jù)分析，平臺(tái)能夠精準(zhǔn)把握游客需求，優(yōu)化管理決策，提升服務(wù)質(zhì)量。同時(shí)，平臺(tái)還整合了周邊餐飲、住宿、交通等配套服務(wù)信息，為游客提供一站式旅游服務(wù)。此外，平臺(tái)的數(shù)據(jù)分析功能也為景區(qū)的精細(xì)化管理和市場(chǎng)營銷提供了決策依據(jù)。

5. 案例分析

5.1 案例選擇與研究方法

本研究采用多案例研究方法，選擇山西省具有代表性的三個(gè)古建筑保護(hù)與開發(fā)項(xiàng)目作為研究對(duì)象：平遙古城、五臺(tái)山及云岡石窟。選擇這三個(gè)案例的主要依據(jù)是：其一，三個(gè)案例均為世界文化遺產(chǎn)，具有極高的文化價(jià)值和保護(hù)要求；其二，這些案例在數(shù)字技術(shù)應(yīng)用方面各具特色，分別代表了不同類型的應(yīng)用模式；其三，案例實(shí)施時(shí)間較長，具有可評(píng)估性。研究方法主要包括實(shí)地調(diào)研、深度訪談、問卷調(diào)查和數(shù)據(jù)分析等。通過對(duì)管理人員、技術(shù)人員、游客等多方主體的調(diào)研，收集了大量一手資料，確保研究的真實(shí)性和可靠性。

5.2 應(yīng)用效果評(píng)估

通過對(duì)三個(gè)案例的效果評(píng)估，發(fā)現(xiàn)數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用取得了顯著成效：在保護(hù)方面，提高了文物本體的保護(hù)精度，建立了完整的數(shù)字檔案，實(shí)現(xiàn)了預(yù)防性保護(hù)；在展示方面，增強(qiáng)了文化遺產(chǎn)的可視性和互動(dòng)性，提升了游客體驗(yàn)滿意度；在管理方面，優(yōu)化了景區(qū)運(yùn)營效率，提高了服務(wù)質(zhì)量。具體表現(xiàn)為：游客停留時(shí)間延長30%以上，文化體驗(yàn)滿意度提升40%，運(yùn)營成本降低20%，文物保護(hù)效率提升50%。同時(shí)，數(shù)據(jù)顯示景區(qū)的重游率和推薦率都有明顯提升，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益雙豐收。

5.3 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)與啟示

通過案例分析，總結(jié)出以下主要經(jīng)驗(yàn)與啟示：第一，數(shù)字技術(shù)應(yīng)用需要系統(tǒng)規(guī)劃，既要考慮技術(shù)可行性，也要注重文化傳播效果；第二，技術(shù)應(yīng)用要突出文化特色，避免同質(zhì)化，注重個(gè)性化展示；第三，要建立長效運(yùn)營機(jī)制，確保技術(shù)應(yīng)用的持續(xù)性和更新性；第四，要加強(qiáng)多方協(xié)作，整合各類資源，形成保護(hù)與開發(fā)的合力。這些經(jīng)驗(yàn)對(duì)其他古建筑群的數(shù)字化保護(hù)與開發(fā)具有重要的借鑒意義。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)一些問題需要注意：技術(shù)更新速度快，需要持續(xù)投入；專業(yè)人才缺乏，技術(shù)培訓(xùn)需要加強(qiáng)；數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，系統(tǒng)整合存在困難等。這些問題的解決需要在未來的實(shí)踐中不斷探索和完善。

6. 數(shù)字技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)化策略

6.1 技術(shù)應(yīng)用體系的完善

針對(duì)山西傳統(tǒng)古建筑數(shù)字技術(shù)應(yīng)用中存在的系統(tǒng)性不足，提出完善技術(shù)應(yīng)用體系的具體策略。首先，建立統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，包括數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)、建模規(guī)范、信息分類體系等，確保各項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用的規(guī)范性和兼容性。其次，構(gòu)建分層級(jí)的技術(shù)應(yīng)用框架，根據(jù)古建筑的價(jià)值等級(jí)和保護(hù)需求，制定差異化的技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)資源的合理配置。第三，加強(qiáng)技術(shù)集成創(chuàng)新，將三維掃描、BIM、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等技術(shù)有機(jī)結(jié)合，形成完整的技術(shù)解決方案。第四，建立技術(shù)評(píng)估和反饋機(jī)制，定期評(píng)估技術(shù)應(yīng)用效果，及時(shí)優(yōu)化和更新技術(shù)方案。同時(shí)，要注重技術(shù)應(yīng)用的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性，避免盲目追求高新技術(shù)而忽視實(shí)際需求。

6.2 保護(hù)與開發(fā)的協(xié)調(diào)機(jī)制

建立科學(xué)合理的協(xié)調(diào)機(jī)制是確保古建筑保護(hù)與旅游開發(fā)平衡發(fā)展的關(guān)鍵。首先，制定保護(hù)優(yōu)先的開發(fā)準(zhǔn)則，明確數(shù)字技術(shù)應(yīng)用的底線要求，確保旅游開發(fā)不損害文物本體。其次，建立多方參與的決策機(jī)制，整合文物部門、旅游部門、技術(shù)機(jī)構(gòu)等各方意見，形成科學(xué)的決策體系。第三，設(shè)立保護(hù)與開發(fā)的協(xié)調(diào)平臺(tái)，通過數(shù)字化手段實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)工作的信息共享和協(xié)同推進(jìn)。第四，建立效益分配機(jī)制，合理平衡經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，確?？沙掷m(xù)發(fā)展。特別強(qiáng)調(diào)要將數(shù)字技術(shù)作為連接保護(hù)與開發(fā)的重要紐帶，既要發(fā)揮其在保護(hù)中的技術(shù)支撐作用，也要利用其在旅游開發(fā)中的創(chuàng)新價(jià)值。

6.3 政策支持與資金保障

為確保數(shù)字技術(shù)應(yīng)用的可持續(xù)發(fā)展，需要建立完善的政策支持和資金保障機(jī)制。首先，加強(qiáng)政策引導(dǎo)，出臺(tái)支持?jǐn)?shù)字技術(shù)應(yīng)用的專項(xiàng)政策，在規(guī)劃、用地、稅收等方面給予支持。其次，拓寬資金來源渠道，除政府財(cái)政投入外，積極引入社會(huì)資本，探索多元化的投融資模式。第三，建立專項(xiàng)資金管理制度，確保資金使用的規(guī)范性和效益性，重點(diǎn)支持關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和示范項(xiàng)目建設(shè)。第四，創(chuàng)新運(yùn)營模式，通過文創(chuàng)產(chǎn)品開發(fā)、數(shù)字內(nèi)容授權(quán)等方式，提高項(xiàng)目的造血能力。同時(shí)，要建立長效投入機(jī)制，確保技術(shù)更新和維護(hù)所需的持續(xù)性投入。特別是要加大對(duì)基礎(chǔ)性、公益性項(xiàng)目的支持力度，確保重要文物古建筑的數(shù)字化保護(hù)工作能夠持續(xù)開展。

7.結(jié)論

本研究通過系統(tǒng)分析數(shù)字技術(shù)在山西傳統(tǒng)古建筑保護(hù)與旅游開發(fā)中的應(yīng)用，得出以下主要結(jié)論：第一，數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用顯著提升了古建筑保護(hù)的科學(xué)性和精確性，實(shí)現(xiàn)了從被動(dòng)保護(hù)到主動(dòng)預(yù)防的轉(zhuǎn)變，建立了完整的數(shù)字化保護(hù)體系。第二，數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新了文化遺產(chǎn)的展示方式，通過VR/AR等技術(shù)的應(yīng)用，大大提升了游客體驗(yàn)感和文化傳播效果，實(shí)現(xiàn)了保護(hù)與利用的有機(jī)統(tǒng)一。第三，智慧旅游平臺(tái)的構(gòu)建優(yōu)化了景區(qū)管理效率，提高了服務(wù)質(zhì)量，促進(jìn)了古建筑旅游的可持續(xù)發(fā)展。第四，技術(shù)應(yīng)用效果與投入程度、管理水平、人才儲(chǔ)備等因素密切相關(guān)，需要建立完善的保障機(jī)制和協(xié)調(diào)體系。這些結(jié)論為傳統(tǒng)古建筑的數(shù)字化保護(hù)與創(chuàng)新性開發(fā)提供了理論依據(jù)和實(shí)踐參考。

文章來源：  《文化產(chǎn)業(yè)》   http://m.00559.cn/w/wy/32640.html