大数据对文物安全工作的启示

□ 桑振群 马振翔 潘 娟

大数据对文物安全工作的启示

□ 桑振群 马振翔 潘 娟

文物是人类在历史发展过程中遗留下来的遗物和遗迹，是人类宝贵的历史文化遗产。习近平总书记强调，文物承载灿烂文明，传承历史文化，维系民族精神，是老祖宗留给我们的宝贵遗产，是加强社会主义精神文明建设的深厚滋养。保护文物功在当代、利在千秋。进入新世纪以来，我国的文物保护、管理和利用水平不断提高，但也要清醒看到，我国是世界文物大国，正处在城镇化快速发展的历史进程中，文物保护工作依然任重道远，文物的安全形势仍然不容乐观。2012年2月，美国《华尔街日报》发表了一篇题为《科技变革即将引领新的经济繁荣》的文章。文中大胆预测，“我们再次处于三场宏大技术变革的开端，它们可能足以匹敌20世纪的那场革命，这三场变革的震中都在美国，它们分别是大数据、智能制造和无线网络革命”[1]。随着大数据的地位日益凸显，大数据已经深入当今社会的各个领域。本文结合大数据时代背景，从其概论和特点出发，剖析大数据对文物安全带来的启示，推动我国文物安全研究加速向数据安全迈进。

一、大数据的基本特征与技术组成

随着互联网技术的不断成熟，计算机技术的广泛应用，更多设备和终端接入网络，催生了大量各种形态的数据，并呈现出爆炸式的增长趋势。2012年6月，国际数据公司IDC的报告显示全球数据量达2.7ZB，预测2020年全球数据量将达到35ZB[2]。大数据(bigdata,megadata)，或称巨量资料，指的是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产。在维克托·迈尔·舍恩伯格及肯尼斯·库克耶编写的《大数据时代》中大数据指不用随机分析法(抽样调查)这样的捷径，而采用所有数据进行分析处理。大数据具备5V特点:Volume（大量）、Velocity（高速）、Variety（多样）、Value（价值密度）、Veracity（真实性）。

随着大数据时代的到来，大数据已经涉及全世界每一个领域，已经成为一种重要的生产要素，是与人力、资本同等重要的要素。2012年，英国牛津大学教授维克托·尔耶·舍恩伯格在其著作《大数据时代》中说，“大数据正在改变人们的生活以及理解世界的方式，而更多的改变正蓄势待发”。2015年9月，国务院印发《促进大数据发展行动纲要》（以下简称《纲要》），系统部署我国大数据发展工作。2016年12月，工业和信息化部正式发布《大数据产业发展规划（2016－2020年）》中明确指出数据是国家的基础性战略资源，是21世纪的“钻石矿”。党的十八届五中全会提出“实施国家大数据战略”，加速了我国大数据产业的迅速发展。

如今，大数据已成为深入社会各个领域，对全世界的发展产生了深远的影响。大数据的应用范围非常广泛，与大数据相关的很多问题都引起了专家学者们的重视，并得到研究和发展。从各种各样类型的数据中，快速获得有价值信息的能力，就是大数据技术。当前大数据领域已经涌现出了大量新的技术，它们成为大数据采集、存储、处理和呈现的有力武器。大数据处理关键技术一般包括：大数据采集、大数据预处理、大数据存储及管理、大数据分析及挖掘、大数据展现、大数据检索、大数据可视化、大数据应用、大数据安全等。

二、当前我国的文物安全形势

我国文物数量庞大、结构复杂，截至2015年底，全国登记注册的博物馆692家，其中国有博物馆3582家，非国有博物馆1110家。截至2016年5月，全国可移动文物信息登录平台中已注册收藏单位14481家，登录文物48592662件。第三次全国文物普查结果显示，我国共登记不可移动文物766722处，包括古遗址193282处，古墓葬139458处、古建筑263885处、石窟寺及石刻24422处、近现代重要史迹和代表性建筑141449处，其他类型4226处。目前全国重点文物保护单位4296处，历史文化名城129处，历史文化名镇名村528处。截至2016年7月，中国已有50项世界文化、景观和自然遗产列入《世界遗产名录》，其中世界文化遗产30项、世界文化景观遗产5项、世界文化与自然双重遗产4项、世界自然遗产11项。这些文化遗产对于研究我国的史前文明、古代社会及近现代的政治、经济、军事、文化具有重要的意义。近年来我国的文物执法与安全监管工作取得了一些成效，但安全形势依然严峻。随着工业化、城镇化、信息化、农业现代化进程的加速发展，不少文物及其生存环境受到冲击、破坏和严重威胁，当前文物安全问题形势严峻，部分文物建筑三防设施落后，火灾、文物非法交易、盗窃，古遗址、古墓葬盗掘以及文物走私等违法犯罪活动猖獗。据第三次全国文物普查统计，近30年来消失的4万多处不可移动文物中，有一半以上毁于各类建设活动。有的地方政府和企业刻意规避考古调查勘探而进行工程施工，造成文物损毁消失；有的在城镇和旅游景点建设中不重视保护文物的历史环境和风貌，在发展旅游产业时对文物过度利用，甚至为建设旅游景区而毁坏文物，一些文物、博物馆单位的保护措施和安全管理不到位，存在安全隐患，甚至出现一些安全事故。

三、大数据技术对文物安全工作的启示

文化遗产保护这一概念里，“保护”这个词具有多重含义：一是要对环境进行严格控制，把因为环境因素而引发的文化遗产材料老化变质现象扼杀在萌芽状态；二是要采取一些人为手段，使文化遗产自身材质保持稳定状态；三是对文化遗产进行修复处理，防止文化遗产继续老化变质，使其组成材料重新恢复稳定状态；四是加强管理，利用现有的科技手段确保文化遗产自身的安全。大数据技术的发展给文物的安全工作带了一定的启示。

（一）重视文物安全数据库建设

大数据技术的核心问题是预测，利用大数据技术构建文物安全数据库的最终目的在于统筹文物的安全管理与监测，充分发挥文物自身的价值功能。由此文物安全数据库的建设需要满足以下几种能力。一是强大的数据存储能力。文物安全保护数据库系统应具备超大容量的数据存储能力，存储容量变得更大是传输时延变得更小的保障，保证整个系统能够智能、快捷地存储各类数据，具备良好的持续性、兼容性、抗毁性和可靠性；同时也要具备强大的数据传输能力，能够使大数据顺畅高效地传输流动。二是强大的数据获取能力。客观存在的大量数据既是有效利用数据的前提，也是进行文物安全工作的依据。大数据时代，必须具备比以往更强的数据获取能力，从而积累起足够的数据。首先加强现场环境数据获取建设。包括建设固定监测网络和发展各种移动设备，获取文物安全的空间内地形、固定设施等各种要素的数据；其次加强保护单位数据获取建设，通过人为管理对有关安全的人和物进行统计分析完成各种数据的采集；再次加强文物安全的数据获取建设，通过收集研究文物周边环境、地质、水文、气象、文物本体等要素采集技术数据，建设文物安全技术数据库。三是强大的数据处理能力。大数据传输、存储和获取能力的提升只是解决大数据时代文物安全系统建设的基础问题，而如何从海量、冗杂的大数据中剥茧抽丝，智能识别、自动分析、循环处理有价值的数据信息，用于帮助进行文物安全预测及有效评估才是问题关键，也是数据库建设的核心意义。这就要求文物安全数据库必须具备强大的数据处理能力，能够从原始数据中，处理出有价值的数据信息，做出效能评估。

（二）关注大数据新技术与文物安全融合

鉴于大数据海量数据和强大传输计算能力的特点，文物安全必须关注大数据的新技术发展。一是存储传输技术的发展，包括大规模的并行数据存储传输技术和可扩充的存储传输技术等；二是数据挖掘技术的发展，包括网格技术和基于云计算的挖掘技术等；三是采集技术的发展，大数据的采集技术需具备识别多目标、多特征的全天候采集能力；四是分析处理技术的发展，包括图文转换技术、语义分析处理技术、实时交互分析处理技术、云计算技术、并行计算框架技术以及高扩展数据分析处理技术。文物安全大数据系统是一个长期动态的过程，例如馆藏文物的安全数据涉及到日常的管理、馆藏温度、湿度、光源、空气质量、有害生物、布展的基础材料以及装饰加固材料、文物的运输等；不可移动文物的安全数据涉及到日常管理、地质条件、水文气象、自然灾害、防火防盗、防雷、周边环境开发变化等。因此针对文物安全的动态数据不断扩充，关注新的大数据技术发展，能够利用新的数据分析与运算技术，尽早地进行文物安全情况预测评估，避免文物本体因外界因素而造成的损害，尽可能地减少类似的破坏情况，提升文物安全管理的效率。

（三）推进大数据技术在文物安全领域的运用与成果转化

大数据作为社会发展的产物，只有得到了实际应用，才能发挥其价值。为在文物安全管理领域中发挥大数据的作用，就需要大力推进大数据的应用。一要加强文物安全基础数据库的建设。通过建立完整的数据采集系统，持续不断地采集涉及到关系文物本体安全趋势的相关数据，例如为安全监控、防雷监控、消防监控以及周边温湿度、水文气象、地质变化、病虫害、空气质量等分别建立各要素数据库。经过数据库的分析与运算，进而对影响文物安全的数据以及发展趋势进行预测分析，为文物安全保护与管理提供决策数据支撑。二要充分利用已有分析处理平台。例如云计算平台，它是利用率高的分析处理大数据的强力平台，是低成本、高效率的大数据分析处理方式。云计算平台通过把文物安全管理过程中平时采集的基础数据和实时采集的动态数据统一存入云平台，采用大规模的分布式方式来分析处理。三是实行定题和推送服务。通过分析处理涉及到影响文物安全的基础要素的大数据，针对某一影响文物安全的要素数据进行评估预测分析，发出的需求指令进行回应，并将数据结果及时推送给数据需要者，为监控预测单项要素影响文物安全进行评估预测，为后期的保护决策提供重要依据。

四、推动文物安全走向数据安全

未来，数据是影响社会行为的重要因素之一。数据是信息化时代的“石油”，未来社会的核心竞争力很大程度上依赖将数据转化为信息和知识的速度与能力。充足的数据量、强大的数据分析处理能力和正确高效的数据决策，将是文物安全获得有效保护的关键。首先要有大数据意识，充分认清大数据在文物安全领域中的重大价值，制定文物安全大数据发展战略，展开大数据在文物安全应用的深入研究。其次建立运行机制，规范建设标准，做好顶层设计。可由文物部门和科研单位共同设计建设方案，确定技术，明确标准，统管数据，管控全局，分级别设立数据管理中心，负责本级数据采集、数据库建设、数据存储传输以及数据分析处理。加强管理，按章办事，把数据维护和管理作为一项重要工作，加大人力物力的投入，改善工作环境，发展创新技术，规范统一数据采集、传输、存储、分析、处理、抗毁、备份等程序。再次培养大数据方面的相关人才，通过拓展培养渠道，优化人才发展环境来实现。未来的文物安全不仅需要注意解决传统工作中出现的短板问题，也需要重视面向未来的信息技术和领域创新行动，着力凝聚各方共识、形成合力，确保在大数据层面有所建树。文物安全工作中，大数据的发展尚在起步阶段，需要不断开拓，使得文物安全迈向数据安全。

[1]杨清杰,魏兴卓,韩刚.大数据时代背景下指挥信息系统建设研究[J].军事通信学术,2013(1):86-88．

[2]姚春鸽.大数据时代的大变革[N].人民邮电报,2012.05.29.

桑振群，中国人民解放军陆军工程大学通信士官学校、中国人民解放军陆军勤务学院马振翔，中共中国人民解放军陆军工程大学通信士官学校潘 娟，中共重庆市委党校

责任编辑：胡 越