新疆传统民居建筑文化形态溯源与数字化保护

摘 要：新疆传统民居建筑在历史演化进程中，存在着某些较为稳定并具有规律性、代表性及限定作用的构成要素，被称为“形态基因”。引入生物学基因的概念，探索基于历史时间线索的建筑形态文化基因谱系，依据演化脉络，结合计算机数据库技术开展交叉学科综合研究，以期在新疆传统民居建筑及人居文化溯源、保护、保存方法等研究领域实现创新与突破。

关键词：新疆传统民居建筑；文化形态；谱系溯源；数字化保护

基金项目：本文系2021年度教育部人文社会科学研究一般项目“新疆传统民居建筑形态的文化基因谱系及数字化保护研究”（21YJAZH033）研究成果。

新疆传统民居建筑是我国新疆少数民族最具代表性的居住型建筑之一，其建造历史悠久。虽然新疆传统民居建筑在原始落后的生产力条件下诞生，但记载了我国少数民族先民顺应自然规律的生态智慧与营建美学。

由于新疆传统民居建筑本身存在的建造及材料缺陷，其结构较为脆弱，在恶劣的气候环境下极易遭到破坏。同时，社会现代化进程导致少数民族生活方式发生了巨大改变，不断冲击着传统民居建筑文化形态。就当前而言，虽然我国在传统民居研究领域硕果累累，但新疆地区传统民居的相关研究尤为匮乏，少见系统的民居建筑研究著述，绝大多数是以论文形式开展的关于纹样、装饰、民族文化的思考，存在研究深度明显不足、地域针对性较为模糊、实践研究模式较为局限、优秀民居建筑实测不足等问题，导致了现阶段理论研究的乏力。

随着近年来高科技的发展，新疆传统民居建筑的研究将迎来时代变局。因此，本文将梳理新疆传统民居建筑文化形态的基因谱系渊源，并结合计算机技术开展新疆传统民居建筑的数字化保护探索，这是具有现实意义的时代性课题。

一、新疆传统民居建筑文化形态的研究基础

（一）建筑文化形态基因

基因是指控制生物遗传特征的传递和表达的基本遗传单位，通过复制把遗传信息传递给下一代，实现新一代生命的延续。基因的表现离不开内外环境的影响，在独有的基因属性上，不断复制，以保持物种特有的属性和平衡；而在外部环境的影响下，基因会基于原有的形式发生突然的改变。在多种文化延续过程中，其在保持传播的基础上继承一定的个性和特色，同时也会因为需要适应新的环境而发生突变，以获得更好的传承效果。

新疆传统民居分布较广，如今多存于天山山脉南麓的新疆南疆地区。新疆传统民居建筑形态的基因，即可被定义为民居建筑在历史发生、发展、演变到深化的过程中，某些频繁出现的、稳定的、起着重要表征作用的建筑形态构成要素。建筑作为传统人居文化中最具代表性的形态载体，与地方人居始终保持着文化基因的遗传属性，并且随着时间和空间的变化，又会导致其基因形态在传承过程中出现一些细微的变化，而这一系列的变化都遵循一定的客观规律，也是文化信息繁衍的基本现象和内在逻辑。虽然建筑与生物体在本质上拥有不同属性，但是在传承原理方面却有着相似性。

（二）建筑文化形态基因谱系

谱系又称系谱或系谱图，指从先证者入手，追溯调查其所有家族成员的数目、亲属关系等资料，并按一定格式将这些资料绘制成图谱。谱系中不仅有个体，而且包含家族中的成员及成员之间的遗传关系。根据调查资料绘制成系谱图，可从中明确历史时间轴指向的、延续型的基因演化关系。

本文开展的基因谱系研究，将运用年代学的基本理论及研究手法，对新疆传统民居建筑进行深层次审视和挖掘，探索其演变的逻辑性和有序性，并为开展传统民居建筑数字化保护奠定理论基础。

二、新疆传统民居建筑的文化形态溯源

（一）史前时期——西域古城的起源

西域古城历史悠久，考古资料显示，最早发现的是始于新石器时代的原始建筑群遗址，如巴什康苏拉克遗址、乌帕尔新石器文化遗址、喀拉玉尔衮遗址、罗布泊遗址、托库孜萨来遗址、且末遗址等。当时的原始民居建筑群可被视为小型的古聚落，主要分布于塔里木盆地周围的山前河流及高阶台地上，此类选址有利于人们取水与防洪。目前发现的考古遗址表明，自新石器时代起，古聚落就已经出现了原始农业，虽然处于新疆传统民居建筑及人居文化形态格局形成的初期阶段，但其与后期发现的古城遗址保持着相似的空间格局和文化形态规律，对于研究新疆古城遗址具有重要意义。

（二）两汉时期——西域古聚落的萌芽阶段

秦末汉初时期，尽管中原地区早已结束了诸侯割据的局面，但西域一带仍保持着奴隶社会形态。《汉书·西域传》记载，“西域诸国大率土著，有城郭田畜，与匈奴、乌孙异俗，故皆役属匈奴。匈奴西边日逐王置僮仆都尉，使领西域，常居焉耆、危须、尉犁间，赋税诸国，取富给焉”，更保持着“西域诸国，各有君长，兵众分弱，无所统一，虽属匈奴，不相亲附”的政局，导致新疆在这一时期处于“小国”纷立的状态，而这一社会形态直接导致两汉时期的西域古城呈现出以下特征：第一，民族聚居格局呈现“小国林立，互不统属”的状态；第二，屯垦建筑的形成改变了建筑职能；第三，多种文化并存。

（三）魏晋时期——西域古城的成长阶段

魏晋时期，由于柔然、鲜卑、回鹘等乘势相继称雄于大漠南北，逐渐形成了以“国都”为中心，同时联络都城内部大小城镇的区域城邦体系，大量“城郭诸国”或因军政力量的不敌，或因经济和自然环境的改变而兼并，导致人居形态结构产生了变化。最为明显的是塔里木盆地南缘城郭减少，但规模逐渐增大，“城”的规模也逐渐升级，由军事防御向多职能中心转化，“城”的等级逐渐明确，各城郭之间的联系明显加强。直到隋朝，丝绸之路的通衢得到进一步发展，沿途各城邦之间民族关系逐渐缓和，多民族散杂居格局逐渐形成。

（四）全唐至宋元时期——西域古城的壮大并稳定发展阶段

进入全唐时期，西域疆土的扩大导致古城分布范围逐渐增大，例如唐初之时，仅高昌地区的城镇就达27座。宋至元朝时期，天山南北原城邦诸国、各游牧政权重新组合，游牧聚居开始向农业、半农业定居过渡，畜牧业、手工业以及半农半牧的农耕灌溉工程发展迅速，直至元朝末年，“平地颇多，以桑为务”已成为当时回鹘人的主要生活生产方式。随着城邦规模不断扩大，宋辽金时期，大量游牧型聚落逐步转为定居型聚落。由此可见，在古代西域，从原始古城到中心城邦，再到定居的建筑演化，人居格局逐步稳定发展。

（五）明清时期——多民族聚居格局定型阶段

明清两代是新疆多元民族格局确立及近代人居体系壮大的重要时期。明代帝王推出了一系列的民族同化政策，使得新疆的多民族文化格局出现了一段时间的颓势。由于清朝屯田的治理与发展的需要，中原地区大量的汉、满、锡伯、蒙古等民族纷纷迁入我国新疆的南北疆，并随着地方政治、经济、文化、语言的交融与发展，形成了新疆多民族特征的人居文化形态体系。

（六）近现代时期——新疆传统民居建筑的发展与壮大阶段

19世纪中期以后，新疆的各少数民族人口数量激增，新疆传统民居建筑的文化属性也趋于多样与交融，例如喀什老城区的阿霍街，就是维吾尔族传统聚居区中的典型蒙古族聚居街巷，并在多民族更迭的历史演进过程中，逐渐形成了“大杂居、小聚居”的典型民族人居格局雏形，呈现出极为开放的姿态，不仅对该区域人居模式的发展产生了深远影响，还推动了新疆少数民族人居文化融合的历史进程。

三、新疆传统民居建筑人居文化形态的数字化保护

（一）有效的基因图像处理技术探索

当前，针对新疆传统民居建筑的存在形态，可以尝试使用计算机图像处理技术，尤其利用超分辨率重建技术进行文化形态的图像处理。

超分辨率重建是在计算机图像处理技术中比较常见且活跃的技术，其能够处理好图像及其系统内部的重建限制，同时也能改进图像处理的效果。其实质是通过计算出低分辨率的图像融合，用以恢复原始高分辨率图像的一个逆向过程，是在重建过程中，建立在高分辨率图像到低分辨率图像并生成模型基础之上的合理假设，同时能够通过观察而得到先验信息。超分辨率重建技术特别善于处理一部分低分辨率的图像信息，例如老城区、古城镇以及古村的街区、街道、巷道、建筑的航拍图，针对此类研究对象的图像，可以采用基于插值的超分辨率重建技术，利用已获取的低分辨率图像的自然先验知识，以产生更好的重建效果。目前，国内外提出的超分辨率重建方法主要以利用图像的前背景为“描述器”来表示本地图像块，再利用图像块之间的不连续部分，对本地图像梯度的先验知识进行超分辨率重建。此类方法能够有效放大并保留低分辨率图像的边缘。然而此类技术方法在模拟真实的图像视觉复杂性时会出现一定的弊端，尤其是针对具有精细建筑物的装饰纹样，如区域二维平面的手绘纹样，其重建图像会产生类似水印的痕迹。

目前国内外研发的另一类超分辨率重建技术是基于机器的自学技术，在开展自学之前，需要获得高低分辨率图像对应图像块的联合先验知识，并基于原始图的先验知识，强化图像的模糊边界、条纹或角点等关键节点。但是使用这种方法的前提是建立庞大的图像数据库，库中需要包含数以百万计高低分辨率图像块，以满足不同图像重建的需求。

（二）应用于图像超分辨率重建的图像特征提取与分类技术

随着大规模图像数据库的问世，基于文本图像的传统分类技术已经无法满足人们的需求，于是为了突破传统方法的局限性，提出了基于内容的图像分类技术。这种技术主要将颜色、形状、纹理等图像特征作为检索依据，并取代了以往利用手工输入关键字的分类技术方法，通过提取图像的特征和语义来检索图像。随着分类技术的发展，人们致力于开发从图像中自动提取图像特征并用于分类与检索的系统，使用图像的纹理、形状、颜色等特征的低层次图像信息来描述图像，并且其分类的依据也是针对这些图像特征的相似性，将其分为形状特征、颜色特征、纹理特征三类。此外，还可以基于梯度的特征提取方法，开展精确的建筑边缘检测及图像分类，开展此类步骤是为后期数据库的搭建建立精确的图像数据基础，同时也为开展基于图像的自动识别、分类奠定基础。

（三）新疆传统民居建筑形态演化的基因谱系库探索与搭建

新疆传统民居建筑文化形态演化的基因谱系库的搭建，需要系统地配置数据库结构的管理功能模块。在数据库系统服务器管理流程中，对参数进行设置，并登记各种资源库的基本信息，从而使数据库最终能够实现对基本库、知识库的表单信息登记、修改、删除等功能，具体包含以下步骤：管理服务器、设置系统参数、管理基础资源库、管理基本库、管理资源库。同时，需要进一步配置资源库的管理功能，以实现图像资源的自定义分类。此外，将系统内传统民居建筑的各种资源按照建筑装饰、建筑内外部空间、建筑结构构件、建造工艺、相关知识这五大部分进行分类及分组管理，每一个大项中又各自包含小的分类项，并对基本信息、前台频道展示模板进行设置及资源管理，然后实现资源各个环节的统计功能等，具体分为自定义分类体系管理步骤、资源分类管理步骤、资源分组管理步骤和频道管理步骤，从而最终实现检索功能。

四、结语

历史在时间的轨迹下具有沉淀性，那些在历史长河中看似平常的事物，会因时光的流逝而获得新的时代文化意义。纵观那些几乎消亡殆尽并散落在茫茫沙海之中的新疆传统民居建筑的遗迹，其尽管早已残缺斑驳，但仍是新疆古代政治、局势、制度组织关系的载体，更是古代西域社会人居文化形态的真实写照。当前人们对于新疆传统民居建筑的研究，原不仅仅是让历史发展过程中的事物客观公正地呈现出来，更是为了探索此类建筑处于巨变和消亡的历史进程中，如何能够利用先进、详尽的记录和描述手段开展相关保护性研究。

新疆传统民居建筑所承载的人居文化，是我国少数民族地区传统社会形态的重要组成部分，具有丰富而生动的文化信息，是找寻历史痕迹、挖掘传统文化、探究民族精神内涵的重要载体。这些优良的少数民族传统人居文化与建造成就，传达着古代西域最淳朴、最本质的需求和感受，以及应对自然环境最直接的处理方式。其对于当前我国开展的大规模城镇化建设来说，具有重要的参考价值。就新疆传统民居呈现的面貌而言，其自觉或不自觉投射出的先进性与科学性，无疑包含了更多、更深层次的价值和意义，也正是当代村镇建设所欠缺的。因此，对它们进行分析、总结、提炼，并利用先进的高科技手段开展文化形态保护，对当下设计及创构适地适生的人居理论具有指导意义，对那些正面临严重损坏甚至消亡的少数民族民居建筑文化进行及时而有效的数字化保护，更是一项不容推却的历史责任。

参考文献：

[1]郭黛姮，贺艳.库车老城区[M].上海：中西书局，2010.

[2]彭冬梅，潘鲁生，孙守迁.数字化保护：非物质文化遗产保护的新手段[J].中国书画，2006（4）：193-195.

作者简介：

姜丹，新疆师范大学美术学院副教授。研究方向：景观设计及人居遗产空间。