Topic

2_1203phn009
河北承德金山嶺長城上的無人機(圖片提供:視覺中國)
2_1203phn009

部分資料提供:騰訊雲遊長城小程序

 

現今科技發展一日千里,對於修繕二千多年前的長城建築,科技上有何幫助呢?運用無人機、建立長城全線圖像與三維數據庫、建設長城電子巡檢系統、採用衞星遙感技術等都是運用科技來救護長城。

 

無人機與三維數據庫

無人機的發明,除了吸引一批愛好航拍人士之外,對修護長城的人員也是恩物,因為長城全線不乏懸崖峭壁,人力勘查有一定難度,但運用無人機測量,便能全面提高勘查效率。

將無人機拍攝所得的大量數據,再結合人工測量收集到的資料,而建立數字模型。有了這些數字模型,結合在長城安裝傳感器實時更新數據,工作人員不需到長城現場,也能用電腦掌握長城資料,可以更全面地分析長城病害發展的變化。

 

由於數字建模型技術要求相鄰照片的重合率要達七成以上,所以拍攝長城的城牆時,上面和兩側三個角度都要拍;當拍攝敵樓時,上面、前後左右、內側全部要拍。例如一段約百米長的城牆,往往需拍攝二千至四千張照片。將所拍到的照片輸入電腦,先按大間距選擇少量照片,形成一個初步模型,其後再採用大量密度高的照片,把初步的模型變得更仔細精確,使用圖像處理軟件,形成「點雲(Point cloud)模型」,以這種技術呈現的三維圖像,跟實物的誤差是極少。研究修繕的人員可以在電腦上清楚看到長城立體狀況,哪處有裂縫和缺口等問題,都可一目了然。這種技術可以模擬修繕方案的效果,讓修繕專家可以安坐電腦前也能評估修繕方案。天津大學建築學院建立長城全線的圖像與三維數據庫。從2018年至今,他們已為五千多公里的明長城牆體做了數碼檔案。

bulb

點雲(Point cloud)

在三維建設模型中,點雲是一組呈現三維座標的數據,每一點代表物體表面的一個位置。把這些點連接在一起,即可呈現物體的外觀。

長城電子巡檢系統與衞星遙感技術

長城電子巡檢系統是讓長城保護員配備一部電子巡檢儀器,像小型的平板電腦。這儀器帶有衞星及手提電話雙重網絡。透過這部儀器,保護員在工作時可以每兩分鐘自動上傳一次位置信息,隨時隨地可將拍攝到的長城照片上傳至文物部門。除了可監控長城狀況外,這系統也為保護員提供一種保障,因為他們在長城巡查時,山高路險,有些地方人跡稀少,當他們發生意外時,文物部門的工作人員能第一時間知悉保護員的位置,馬上給予支援。

2_1203phn010
保護長城也用上衞星技術(圖片提供:視覺中國)
2_1203phn010

國家古代壁畫與土遺址保護工程技術研究中心

除了長城,敦煌壁畫都是國家文物局重點保護的文物之一,兩者共通之處都是土遺址,因此敦煌研究院的「國家古代壁畫與土遺址保護工程技術研究中心」,為保護土遺址方面努力研究,而長城亦受惠於研究成果。該中心掌握了錨固灌漿加固、支頂加固、表面防風化等一系列土質長城保護技術。錨固灌漿加固是使用土遺址保護錨固專用的液壓注漿機;支頂加固是採用土遺址專用玻璃纖維的對中支架;表面防風化是採用稱為「犧牲層」概念,在遺址表面覆蓋與遺址本體性質類似的泥敷層,讓外在環境首先破壞保護層,從而達到防風化的目的。這些技術使修護長城更為有效。

Last updated:
2023-01-03

Extended Reading