古城數字化 文脈譜新篇
——南京大學“中華古城數字圖譜集成”工程實踐
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古城,是中華文明的“實體史書”,承載著豐富的歷史文化信息。但我國很多古城都沒有一張精准的“歷史底圖”:哪裡是古城的邊界,哪些街巷值得保留?
南京大學做了一件事:為2800座古城繪制數字圖譜。這個由南京大學中華文明數智創新實驗室推動的“中華古城數字圖譜集成”工程,正在用歷史衛星影像和人工智能還原它們70年甚至100年以前的樣子,讓每一座老城的模樣和記憶都能以數字的形式永久保存下來,並為古今對照和分析評估提供依據。
地理遙感、規劃建筑、計算機、人工智能、藝術學、社會學……學校的各大專業力量,正在被實驗室平台整合起來,共同書寫一張中華城市文明的“數字底本”。
在仙林校區的實驗室裡,地理與海洋科學學院副教授陳剛輕觸鼠標,大屏幕上出現並排顯示的兩張縣城圖:一張是60年代的黑白遙感影像,護城河、城牆輪廓清晰可見﹔另一張是現在的彩色衛星圖,高樓林立,舊貌換新顏。“兩張圖一對比,哪裡拆了,哪裡還在,一目了然。”陳剛演示道。
但這件事說起來容易,做起來難。陳剛解釋:人造衛星在上世紀六七十年代拍攝的膠片式全色黑白影像,成像質量總體較差﹔同時存在嚴重的鏡頭畸變和地形起伏位移,並缺乏精准的地面坐標。團隊的工作是要把這些“歪歪扭扭”的老照片,運用科學方法校准到現在的地形圖上。“這項工作,特別費人力。”陳剛介紹,經過兩年的時間,團隊目前已完成1000多個縣的歷史影像配准,覆蓋全國12個省,繪制遙感影像地圖超過4000幅。
“在古今對照、一城雙圖的基礎上,結合機器學習方法與專家判讀,我們可以為每一個縣城確認出當年的城垣位置、結構輪廓、風貌肌理。再和今天的高清衛星圖片對比,就可以計算出歷史風貌保存的指數,並初步劃定保護建議的區域范圍。”實驗室負責人、南京大學黨委副書記陳雲鬆說,“中華古城數字圖譜集成”為中華古城的系統性保護提供了一個科學、權威的評估數據基座。
這一工程去年就已經直接服務於國家第四次文物普查。“我們從3000個縣中篩選出500多個重點縣,繪制最有保護價值的輪廓范圍,供國家文物局下發給各地,作為中國老城文物專項調查的參考。”說起項目服務國家所作出的貢獻,陳剛滿懷信心。
“我們為每一座老城都建起一個數字分身,每個數字分身裡有它的過去模樣和今日風貌。”南京大學建筑與城市規劃學院副院長魯安東用AI技術做了一個有趣的嘗試。他帶著團隊,用衛星影像直接生成三維古城模型。“其實60年代的古城樣貌和清末民初時期差別不大。我們把這些數據‘喂’給AI,再教給它中國古代建筑的規制,比如衙署一般是幾進、孔廟是什麼格局等,它就能生成一個可用於交互的3D古城。”魯安東介紹,百年古城的數字分身,就更直觀了。
“我們正在嘗試用聲音、影像等方式,結合口述歷史的田野調查方法,把古城即將消散的人文記憶‘固化’下來。”藝術學院副教授陳靜說。
在進行口述歷史調研的過程中,陳靜越發感受到這項工作的迫切性。“在河南長垣,我們訪問了不同年齡段的人群,”陳靜說,老人還能講出很多故事,比如“那裡原來是個城牆”“這裡原來是個水塘,我們叫它‘老鱉頭’”……但年輕人大多一臉茫然。“記憶是有斷層的。”陳靜說,代際記憶傳遞已經斷裂,這正是陳靜和團隊試圖用“數字記憶”去彌補的。他們把口述史採集到的記憶信息添加到古城“數字分身”裡,同時使用AI技術配上聲音影像等。“古城的‘數字分身’裡會添加聲音地圖。我們會採集一個城市從清晨到夜晚的各種聲音,鳥叫、叫賣、車鈴聲……用AI去復原一個時代的聽覺記憶。”陳靜說。
類似古城數字圖譜這樣數智賦能文化遺產保護的模式,正在開始作為一種中國方案得到海外的應用與歡迎。
“面對日益復雜的全球議題,我們亟須構建具有共同價值觀、共享技術平台與協同研究能力的學術共同體。”南京大學黨委書記譚鐵牛同時擔任世界數據組織的理事長,他高度重視國際平台的建設。去年,南京大學牽頭全球20多所頂尖文科實驗室,組建了“文明實驗室全球聯合體”。
在中華古城數字圖譜集成的團隊看來,他們本質上是在做一件事:建設“學術基礎設施”。“2800座古城裡,如果我們真正自己研究要用,幾十座就夠了。”談及為何要做到古城全覆蓋,陳雲鬆解釋,“因為我們的中華古城體系是全人類歷史最悠久、規制最為系統、規模最為龐大的聚居空間體系。這樣的超大城市樣本和五千年綿延不斷歷史的大時空尺度特征,讓我們有信心打造出讓世界信服的人類聚居空間遺產保護的中國數據、中國方案。”
(記者 鄒曉菁 蘇雁)
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