基于FCA的古典园林建筑遗产监测预警分级评价

梅雯 温日琨

摘要：针对目前古典园林遗产监测预警缺乏量化标准的现状，以古典园林中的建筑遗产为研究对象，采用模糊聚类～综合评判（FCA）的方法，分析了古典园林建筑监测预警指标和评价标准，对古典园林建筑遗产的监测进行了预警分级。将此研究结果应用于苏州古典园林建筑遗产预警的分级实践，得出西楼、待云庵、绿荫、明瑟楼、盛家祠堂第三进为预警等级最高级的结论。

关键词：监测预警;古典园林;建筑遗产;FCA;分级

中图分类号：TU986 文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2019）17-0001-06

1引言

自1987年世界遗产委员会第11届会议批准中国的故宫等6处遗产列入《世界遗产名录》至今，中国世界遗产已达55项，其中有37项被列为世界文化遗产。以中国古典园林为代表的世界文化遗产有3处，分别为承德避暑山庄及周围寺庙、颐和园和苏州古典园林。1994年联合国教科文组织修改《保护世界文化和自然遗产公约》章程，将监测预警工作明确列为世界遗产委员会的职责之一，要求世界遗产所在的国家和政府建立相应的监测系统，每6年提交一份报告。濒危遗产的评定与预警已在全球范围内展开。

被列为世界文化遗产的古典园林，如今虽依然展示着传统中国文化的无限魅力，但在经历了时间的磨砺之后，遗产各个方面已显得衰弱易损，不当利用及自然力的侵蚀又常使园林遭到意外的伤害。因此，利用现代科技，综合多方面措施，探讨古典园林监测预警体系等是当今遗产保护研究的重要内容之一。其中，建筑遗产监测属于古典园林遗产监测的核心。在目前缺乏统一标准和技术规范的情形下，通过监测大量数据，构建合理的预警模型，探寻建筑遗产动态演化的规律性，得出预警分级评价结果，这对促进遗产保护措施的实施、提高日常维护管理水平、建立以预防性保护为主的保护模式有着重大的意义。

2古典园林遗产监测预警的研究现状

园林遗产监测预警体系研究，是对古典园林遗产和其一定时期的外部空間状况进行分析与评价，包括对其内部、外部的变化情况进行监测与分析，通过对相应指标体系的分析，对其发生及其未来发展状况进行预测，确定空间状况和变化的趋势、速度等，预报不正常状况的时空范围和危险程度，并且根据异常变化的具体情况提出警戒信息和相应的防范对策。

2.1园林遗产监测预警体系

古典园林遗产监测预警包含遗产本体及其影响因素（如图1所示），其监测数据可以直接反映园林的健康状况和演变趋势。但因园林是一个构成成分众多的综合体，各要素之间似乎彼此独立，却又具有密不可分的联系，形成一个复杂的系统。所以通常将园林遗产分为建构筑物、植物、水体、山石、陈设五大部分。在获得本体监测变化数据后，通过分析和分级，就能采取有效措施，将遗产保护中面临的危险化解在萌芽状态。

园林遗产监测预警等级分为正常级、一级、二级和三级。监测需对园林遗产进行测绘记录、基础数据收集和输入。

2.2古典园林建构筑物遗产的变形监测

古建构筑物作为古典园林的重要组成部分，其保护工作意义重大。由于存在不同程度的变形破坏，监测古建筑垂直位移、水平位移、柱倾斜、梁挠度的变形等非常重要。具体实测监测包括垂直位移监测、水平位移监测、柱倾斜监测和梁挠度监测等，各项监测工作必须严格按照相关测量及监测规范执行。

2.3古典园林建构筑物遗产监测指标和评价标准

要对古典园林建构筑物遗产监测预警进行量化分级，必须首先确定古建筑的评价指标及其预警等级标准。研究结果如图2和表1所示。

评价标准是对监测预警等级中优劣评价的准则，为避免评价人员主观判断的误差，获得客观可靠的评价结果，评价标准应尽可能用具体、说明性的方法或简洁明了的表示，尽量不使用1，2，3，4等简单的数字或很好、好、一般、差、很差等抽象模糊的概念。古典园林建筑遗产监测预警指标的评价标准见表1。

3基于FCA的建构筑物遗产监测预警分级评价模型

4.4综合模糊相似矩阵R

4.4.1计算模糊相似矩阵R

根据以上A（s）、B（s）、G（s）构造模糊相似矩阵R（s），结合第五步计算公式，得到综合各因素的模糊相似矩阵：

4.4.3计算截矩阵

根据为传递闭包t（R）中的元素，得到

λ=[1，0.9，0.89，0.88，0.85，0.8，0.79，0.78，0.77，0.76，0.75，0.74，0.72，0.67]。

由大到小取值，进行动态聚类，分别得到相应的入截矩阵。通过观察分类结果，当λ=0.8时，可将t（R）分为四类，分类合理且符合现行等级评判要求。

因此可以得到当λ=0.8时，U分为4类：{a4，a5，b1）{a2，b2}{a1，b3）{a3，b4）。由此可知各建筑预警等级结果：明瑟楼为三级、冠云楼为二级、涵碧山房为一级、东莱草堂和思嗜轩为正常。

采用同样方法对所收集的留园及艺圃中20个遗产建筑物进行评价得到每个建筑物的评价结果得表4。

5结语

预警是监测的最终目标，只有通过预警才能真正体现出监测的价值。建构筑物遗产保护是古典园林遗产保护的重要内容，建构筑物遗产监测预警是建筑遗产预防性保护的核心。只有在长期监测研究和实践的基础上构建适用于古典园林建构筑物遗产保护的预警模型，才能使监测发挥出实际效用。

古典园林遗产保护是一项长期的系统工程，通过对古典园林建构筑物遗产监测预警的分级评价研究，将定性指标转化为定量数据，进行科学的分析与评价，才能实现古典园林遗产科学长效的动态监测和保护预警。这对解决遗产监测预警的临界点问题，提高园林遗产监测预警体系的完整性和可操作性，避免遗产保护与管理中发生突变性、灭失性、毁损性事件等都将有广泛而实际的意义。