数字化赋能历史建筑档案建设——以珠海市为例

江文亚/珠海市自然资源与规划技术中心 杨 颋/广州市美术学院建筑艺术设计学院

历史文化遗产是城市重要的不可再生资源，历史建筑是历史文化遗产的重要组成部分，也是城市文化的重要载体。党的二十大报告提出“实施国家文化数字化战略”，因此，运用数字化技术让历史文化遗产“存”起来、“活”起来尤为必要，而历史文化遗产的档案则是让历史文化遗产“存”“活”的基础[1]，是促进文化事业和产业繁荣发展的必经之路。本文选取历史文化遗产中的历史建筑为代表，引入三维激光扫描点云等技术，探索数字化技术在历史文化遗产档案管理中的应用。

1 历史建筑档案管理面临的主要问题

传统历史建筑档案以纸质（图纸、文字）为主，存在方式落后、记录不全面等问题。如，蔡强[2]在研究湖南永州许家桥将军府数字化保护与改造中提出历史建筑信息档案保存方式落后、仅少数被记录；范绍磊[3]总结了济南市历史建筑档案重复和缺失、资料收集困难和应用单一等问题；董慧[4]提出了历史建筑编研资料不足、电子文件归档不够重视、档案散乱等问题。

1.1 档案资料缺失多，重新建档工作量较大。

目前国内已公布的历史建筑，建设时期大部分集中在清末至改革开放前。这段时期中国多数时间处于战乱，绝大部分建筑没有保留基础档案，没有前期档案保障，需要重新建档。尤其近年来各地集中公布了大量的历史建筑，加上《历史文化名城、名镇、名村保护条例》（下称《条例》）第五条“建筑的测绘信息”又提出需要对历史建筑进行测量和测绘图绘制的要求，在短时间内完成海量历史建筑的建档，工作量较大。

1.2 对“历史建筑档案”具体内容的理解有偏差。

建设历史建筑档案，不是简单的资料收集和堆积，而是需要根据各地历史建筑的实际状况，进行原始材料的遴选、归纳和分类，需要有大量历史文化保护、建筑学、城市规划学的知识作为专业支撑。例如，历史建筑测绘图档案，其专业需求相当于建筑设计的施工图，并非简单的地籍或房产的“测量图”，如其测绘图档案建筑专业性较低，则难以在实际的管理和使用过程中起到应有的作用。

1.3 档案来源部门交叉多，数据联动少、时效差。

历史建筑的档案来源涉及文物、国土、规划、房管、基层社区等多个部门，来源繁琐且无联动，档案信息难以及时统筹更新。尤其是对于产权、使用功能的变更，修缮改造记录，图形影像等内容，档案时效性和准确性无法保证。

1.4 基层管理人员知识储备不足。

基层管理人员对历史文化保护知识储备不足，尤其在外来人口比例较大的城市地区，政府职能部门人员来自全国各地，对本地的历史文化了解不全面，使其无法高效准确地调用和解读档案，容易误判和低效管理。

2 历史建筑数字化建档的关键要求

采用数字化技术建设历史建筑档案，并实现高效管理，可以在一定程度上解决上述问题。近些年，随着数字化技术的发展，历史建筑档案也已逐步呈现向数字化转变的趋势，如采用数字化方法收集和存储历史建筑的图形影像资料，使用GIS技术对历史建筑的档案进行归类和检索等[5]。笔者曾系统梳理过历史建筑数字化建档的技术路线[6]，经过数年的实践，总结出数字化建档需要抓住的两个关键点。

2.1 历史建筑数字化建档需要贯穿历史建筑保护的全过程

历史建筑档案建设具有明显的时序性特点，在历史建筑保护利用工作各阶段均有不同的侧重点。如在普查阶段，建档对象为历史建筑线索，建档内容可精简，仅需包含地理位置、门牌号；在认定阶段，建档对象为优先推荐的历史建筑线索；名录公布后，建档对象为历史建筑；在保护规划及建设阶段，建档内容则为具体实施内容；在日常巡查、监督管理等阶段，内容还包含对档案数据库更新维护等。让档案数字化建设贯穿历史建筑保护利用全周期，可以实现档案的常更常新，保障时效性和准确性。

2.2 历史建筑数字化建档需要强调“建筑”专业性

历史建筑是建筑类不可移动文化遗产，其档案建设应围绕“建筑”展开，尤其是工程技术档案部分，除了翔实完整的记录以外，更需要对原始数据进行建筑学意义的解读，才能真正满足历史建筑档案的各类要求。如，三维扫描技术，可以收集完整的建筑三维信息，但这些信息如果没有经过专业的分析和处理，就是一组毫无意义的“点云”。而以建筑学的专业视角去分析“点云”，可以解读并表达出历史建筑的空间构成、结构形态、工艺技巧、艺术特色等要素——这正是历史建筑的核心价值所在。

3 珠海历史建筑数字化建档的探索和实践

珠海作为岭南文明重要起源地，是中国近代史开篇地和改革开放先行者，拥有大量不可移动历史文化遗产，自2015年开始，先后陆续展开了历史建筑的遴选与评定工作，并同步开展了历史建筑档案的全面数字化工作，从标准建设、内容建设、数据库建设、系统建设等多方面都做出了有益尝试[7-8]。以珠海市“邝氏宗祠”为例，阐述历史建筑数字化建档的具体实践。

3.1 以建筑学为核心，开展历史建筑数字化档案建设

3.1.1采用三维激光扫描，挖掘“建筑”价值

邝氏宗祠是典型的广府地区三间祠堂格局，笔者引入三维激光扫描技术，对邝氏宗祠的建筑主体、夯土墙、中部天井以及计划后期修缮和复原的地面、残存柱础、台基以及原廊屋梁架等相关构造遗留痕迹进行了重点和高精度的扫描，并配合全景照相、普通数码照相等方式对关键节点进行了记录。这部分工作基本记录了建筑历史时期平面格局的演变痕迹和当下的保存现状，保留了必需的平面尺寸信息，也为平面格局的复原和改造记录了参考节点信息和依据。

邝氏宗祠的结构体系包括梁架、柱子等构件，其样式古朴，具有典型的明代广府大木构架的特征，在斗门乃至整个珠海地区相当罕见，具有较高的历史艺术价值。具体体现为：塾台的架设，斗栱的应用，前檐望板的铺设，前檐次间加用一榀梁架，高砌厚重的麻石墙裙，鳌鱼水束的样式特征，梁肩卷杀与装饰形制等；这些构件的样式与做法一方面反映了邝氏宗祠的规模等级，其中的大部分做法以广府地区而言，只在较高等级的祠堂中出现，反映出了邝氏宗祠所具有的高等级特征。另一方面也反映了邝氏宗祠的年代特征，与文献和口述史结合，成为邝氏宗祠断代的充分实物依据。故而对这部分构件进行了重点扫描，并对其进行了针对性的大样绘制（见图1）。

图1 数字化档案中的三维点云切片与现状测绘剖面图

邝氏祠堂的东西两侧外墙做法尤为特殊，为整面的蚝壳墙构造；耗壳墙体与麻石墙裙、青砖边框、灰泥等构造有机组合，各处细部的设计都独具匠心，同时也巧妙地呼应了巷道南高北低的地形走势，历经明代至今，依然完好地矗立。另外在耗壳墙脚部，为避免耗壳尖利伤人，工匠用灰泥抹饰于耗壳外表，使表面平滑。以上细部无一不反映出本地工匠精妙的设计意匠和高超的建造施工水平。在激光扫描和测绘图绘制工作中，对以上所述各部分细节均进行了针对性的记录。

邝氏宗祠的装饰性元素非常丰富，虽然多有残损，但仍保存有较多精美的细部，可见祠堂初建者对其珍视之意。具体包括了瓷雕、木雕、石雕等，其各部分雕饰线条流畅，艺术风格雅致而富有张力。在测绘过程中，对这些装饰性元素进行了单独的高分辨率图片采集，并描绘（部分复原）了大样图。

建筑的残损部位和结构变形情况既提示了后续工程实践中需要关注的重点，某些时候还能成为推演工匠营造意匠、发现关键构造节点、解密建筑与环境关系的重要线索和钥匙。所以在现场扫描时，笔者尤其注意残损和结构变形的记录，对于小范围的局部残损，通过拍照、高精度局部扫描采集；对于较大范围的残损或整体变形，则需要全站仪、全景影像等其它的数字化手段进行记录，以保证对残损和变形的整体性、高还原性的记录。

3.1.2采用无人机与照相建模技术，解读“环境”价值

环境因素是历史建筑价值构成的核心之一，历史建筑的价值在很大程度上依存于其周边环境，对于传统村落和历史街区中的历史建筑更是如此。通过无人机航拍、照相建模等新技术手段配合，在数十分钟内就能完成历史建筑周边地区的数据采集，并快速生成该区域的纹理模型，满足对村落整体环境特征的精细解读要求。

邝氏宗祠的方位较为隐蔽，深藏于村落的民居中。通过无人机与照建模生成的模型发现祠堂实际紧邻村前月池与村场，这是岭南广府地区的祠堂最为常见的空间格局形态。但由于村庄道路变迁，祠堂从一个地标性建筑变成了一个隐藏于众多建筑之后的普通老屋，祠堂的身份也被逐渐遗忘了。

通过无人机和照相建模技术，笔者及团队采集了包括全景照片在内的1000多张照片，完成了历史建筑及周边整体环境的现状记录，并使用三维扫描仪进行完整的精确测量，最后绘制了施工图精度的建筑测绘图纸。目前珠海市已经以这种方式完成了已公布历史建筑的数字化档案，取得了明显的社会效益。

3.2 以高效管理为核心，搭建历史建筑数字化档案管理系统

针对上文提及的历史建筑信息存在的部门联动不强、数据更新不及时和管理流通不畅等问题，我们在珠海市历史建筑数字化保护工作中将历史建筑数字档案融入了珠海规划管理一张图系统，并建立了统一数据库格式，对接规划管理一张图要求，设置了统一的条目标准，采用电子化表格作业的方式，将数字化档案成果封装为基本工作平台，建立了从线索征集、到专家评估、到正式名录，再到后期管理和活化更新的全生命档案。实施后，全市各相关职能部门可及时查阅、调用，消除数据壁垒，多个编制单位亦可协同作业，甚至可以实现在地机构与外地机构的便利协调，前后批次的便利协调，形成彼此能够互相解读，互相交接的文件格式。

3.3 以共享共用为核心，推行“档案+”，强化档案的宣传推广

历史建筑保护是一项社会事业，面对复杂的业权租权关系、庞大而广泛分布的保护对象群体，必须充分获得公众的理解与支持，这对于改善目前自上而下的保护模式，拓宽保护资金渠道、提高地方认知、增强公众意识等方面有着重要的作用[9]。我们利用网络技术和数据处理技术搭建了历史建筑的网络展示系统，形成了公众参与的基础平台：

（1）以手绘地图为媒介，利用web网络系统搭建生动形象的网络展示系统，把历史建筑的相关数字化内容有机串联起来进行展示。数据的调用、浏览、查询均能基于web网络、跨平台实现，在电脑、各种移动终端上直接查看，突破了硬件设施对展示系统的限制。

（2）实现历史建筑基础信息、三维点云模型、纹理模型、测绘图资料的一体展示，所有形态的数据调用均要求能够采用web技术实现，以网络平台为单一介质，实现了各方面数据的展示、浏览和查询。

（3）利用网络数字化展示平台，实现部分档案信息的合理公开化。行政主管部门按以合适的手段和方式对历史建筑的保护责任主体行为进行引导和干预，包括为业主提供工程测绘档案和其它技术支撑等。结合三维激光扫描技术，可一次性达到工程测绘精度，以此档案为业主无偿使用，减少社会资源浪费，避免重复测绘，使历史建筑建档保护工作与业主的利益统一起来，同时也能借此争取业主的理解，引导业主认识到历史建筑的潜在文化溢价，激发社会整体对历史文化遗产保护工作的共识。

4 总结及展望

本文以历史建筑为例，系统梳理了历史建筑档案管理面临的主要问题、提出了历史建筑数字化建档的关键要求，并以邝氏宗祠为例实践了三维激光扫描、无人机航拍、照相建模、信息管理系统、WEB等技术在历史建筑数字化建档中的应用，为不同阶段、不同需求以及不同应用场景下的历史建筑数字化工作明确了技术要求，也为历史建筑数字化建档行业发展提供详实的案例支撑和参考。

历史文化遗产内涵丰富，包括历史文化名镇、历史文化名村、历史文化街区、传统村落、古驿道、可移动文物、不可移动文物、古树名木、历史建筑等不同类型和等级的物质文化遗存和传统文化表现形式、与传统文化表现形式相关的文化空间等非物质文化遗存，各类遗存对档案的信息构成、精细化程度要求也不一，对数字化建档的技术选择也各有侧重，历史文化遗产数字化建档的技术体系有待进一步完善。随着大数据、人工智能、智慧城市、数字孪生城市等技术的进一步推广，历史文化遗产数字化建档的技术也将朝着更加智能化、智慧化的方向发展。