历史建筑信息化管理及应用体系建设 本文关键词：体系建设，信息化管理，建筑，历史
历史建筑信息化管理及应用体系建设 本文简介：摘要:历史建筑是珍贵的历史遗产，针对历史建筑保护中存在的诸多问题，本文以佛山市禅城区历史建筑信息化管理为例，从历史建筑基础数据“一张图”、辅助规划决策“一张图”两个维度，阐述了基于“一张图”的历史建筑信息化管理系统及应用服务体系建设情况。应用实践表明，该系统和应用体系提供了历史建筑信息化管理新模式，
历史建筑信息化管理及应用体系建设 本文内容：
摘要:历史建筑是珍贵的历史遗产，针对历史建筑保护中存在的诸多问题，本文以佛山市禅城区历史建筑信息化管理为例，从历史建筑基础数据“一张图”、辅助规划决策“一张图”两个维度，阐述了基于“一张图”的历史建筑信息化管理系统及应用服务体系建设情况。应用实践表明，该系统和应用体系提供了历史建筑信息化管理新模式，为历史建筑活化运用提供了技术支撑，实现了历史建筑从封闭管理向多部门共享应用及社会公众参与的开放式管理的转变。
关键词:历史建筑;一张图;基础数据管理;信息化管理系统建设;服务应用体系建设
历史建筑能反映地方特色和历史风貌，具有重要的保护价值。近几年，随着相关保护政策的出台，政府陆续通过测绘及信息化管理等手段加强对历史建筑的保护［1-4］。而三维激光扫描技术作为高时空分辨率对地观测技术手段［5］，在历史建筑的保护中发挥了重要作用，相关应用主要集中于点云数据的获取处理、三维模型构建［6-11］及管理系统开发［3］，并未形成体系化的管理理念、思路，研究现状与新形势下历史建筑保护及活化应用需求的矛盾日益突出。本文结合佛山市禅城区开展的历史建筑保护、活化应用工作，建立基于“一张图”的历史建筑信息化管理及应用体系，即采用GIS、三维激光扫描及虚拟现实等技术对历史建筑进行信息采集、表达，开展科学、合理的历史建筑价值评价及安全鉴定，建立历史建筑基础数据库，实现历史建筑管理与规划管理的有机融合，可为规划决策提供有益补充，为历史建筑活化应用提供基础资料。
1历史建筑“一张图”
基于“一张图”的历史建筑信息化管理主要包括两个维度的含义(如图1所示):一个维度是以历史建筑的空间位置为基准，形成历史建筑基础数据“一张图”，主要包含基础空间信息、属性信息、规划信息等;另一维度是集成历史建筑基础数据库、政务电子地图、规划业务类数据、基础测绘地理信息数据，形成辅助规划决策“一张图”。
2历史建筑基础数据建设
2．1基础数据获取
历史建筑的基础空间信息获取与基于文物修缮的空间数据采集具有较大差异，不仅需要获取历史建筑自身的尺寸、结构等信息，还需要获取其在城市空间基准下的三维坐标信息。三维激光扫描技术已经广泛运用于建筑物测绘［12］，成为数据获取的主要技术手段。历史建筑大多位于居民区，周围环境复杂，测绘条件恶劣，需要采用无人机加载高清摄像头定点拍摄的方式获取真实的建筑物顶部纹理信息［11］。本文建立了集三维激光扫描、无人机、COＲS、高精度免棱镜全站仪于一体的历史建筑测绘技术方法体系(如图2所示)，实现了大规模历史建筑空间数据的快速采集，获取了历史建筑点云数据(如图3所示)，采用3dsMax软件建立了历史建筑室内外三维模型(如图4所示)，制作了历史建筑的平面、立面、剖面及大样图(如图5—图8所示)。历史建筑的属性信息主要包含历史建筑价值评价及房屋安全鉴定。通过参考历史建筑价值评价领域先进经验［13-15］及禅城区历史建筑的实际情况，本文建立了科学的历史建筑价值评价指标体系。历史建筑的价值包含6项一级评价指标，即历史价值、艺术价值、科学价值、使用价值、社会价值及经济价值;每项一级指标根据具体情况再细分为多项二级评价指标，应用层次分析法(AHP)［16］确定历史建筑评价指标的权重，邀请资深专家在充分了解历史建筑的信息档案的基础上，独立对各个二级指标进行打分，通过汇总处理得到历史建筑价值评价的结果，此结果为历史建筑的活化应用提供了重要的基础资料。由于部分历史建筑年久失修、破损严重，需要对其安全性进行鉴定，以确定是否可以活化利用。根据城建档案馆提供资料及建筑史料，调查历史建筑建造、使用、改扩建、修缮等历史沿革，考证建筑的建筑风格，查明现有建筑与原有建筑之间的差别。根据所测房屋结构材料性能及荷载调查情况，对房屋结构构件承载力进行结构安全性验算，并结合结构的裂缝、损伤等信息综合评价房屋的安全性能。基于对历史建筑结构安全性和抗震性能进行评价的结果，提出维修加固的部件及相应的优化处理措施。规划信息主要包含历史建筑街区的规划方案、修缮方案及保护图则。其他信息主要包含通过走访调查得到的历史建筑相关属性信息，以及通过系统平台接入的历史建筑智能视频监控数据。
2．2基础数据入库
按照图9所示的入库数据结构，基于获取的历史建筑相关数据建立数据库，实现历史建筑基础数据的统一维护管理。
3基于“一张图”的历史建筑信息化管理系统
基于“一张图”的历史建筑信息化管理系统包括历史建筑基础数据管理和历史建筑“一张图”信息化管理两部分。(1)历史建筑基础数据管理。通过采用GIS、三维激光扫描及虚拟现实等技术对历史建筑进行信息采集、表达，开展科学、合理的历史建筑价值评价及安全鉴定，构建了集精细点云数据、平立剖图纸、三维模型、价值评估报告、房屋安全鉴定报告等于一体的“一房一档案”历史建筑基础数据库，实现了历史建筑属性信息与空间信息的有机融合，可满足规划设计、文物保护和相关管理部门的应用需求。(2)历史建筑“一张图”信息化管理。通过构建历史建筑基础数据“一张图”，并与基础地理信息数据、规划业务类数据、政务地图等数据构成辅助规划管理的“一张图”相融合，采用SOA架构及OSG三维可视化技术，从规划管理的视角出发，构建了历史建筑“一张图”，可对历史建筑各类数据进行查询(如图10所示)、浏览、分析(如图11所示)、更新，实现了历史建筑的精细化管理与二、三维规划监管的融合(如图12所示)。
4服务体系应用建设
为了加强对具有一定历史、科学、艺术等价值的历史建筑的保护管理与活化利用，展示城市历史风貌，留住城市的建筑风格和文化特色，结合历史建筑“一张图”，构建了历史建筑全生命周期的保护和活化利用“5Ｒ”模式，即历史建筑“推荐普查(recommendationcensus)—名册建立(rosterconstruction)—资源建设(resourceconstruction)—修缮保护(renovateandprotect)—再生利用(recycling)”，形成了涵盖历史建筑建档、挂牌、修缮、利用、执法等内容的全生命周期管理机制，实现了从封闭管理向多部门共享应用及社会公众参与的开放式管理的转变。在服务体系应用方面，依据历史建筑“一张图”，利用已获取的历史建筑相关数据，开展了历史建筑视频监控(如图13所示)、历史文化名城保护规划编制、历史建筑修缮方案编制和审核、历史建筑公众宣传资料编制等工作。通过制定历史建筑修缮方案，不断完善部门联审、专家把关、方案公示等工作机制，破解了历史建筑保护修缮、利用过程中涉及的方案审查、消防审批、抗震加固、节能改造等难点，提高了方案审批的质量和效率，可为历史建筑相关业务审批和辅助决策提供支撑，为历史建筑科学规划保护与活化利用提供准确的参考(如图14所示)。
5结语
本文从规划管理的视角出发，建立了集三维激光扫描、无人机、COＲS、高精度免棱镜全站仪于一体的历史建筑空间数据采集技术体系，实现了历史建筑空间数据的快速采集;构建了历史建筑科学的价值评价及安全鉴定体系，实现了历史建筑的价值评价和安全鉴定;形成了涵盖三维点云、平立剖图纸、三维模型、价值评估报告、安全鉴定报告、智能监控数据等为一体的历史建筑基础数据;构建了基于“一张图”的历史建筑信息化管理系统，打造了历史建筑全生命周期的保护和活化利用新模式，实现了历史建筑从封闭管理向多部门共享应用及社会公众参与的开放式管理的转变。
参考文献:
［1］吴美萍，朱光亚．建筑遗产的预防性保护研究初探［J］．建筑学报，2010(6):37-39．
［2］胡应龙，陈颖彪，郑子豪，等．空地多视角影像的古村落三维重建应用［J］．测绘科学，2019，44(4):139-145．
［3］李长辉．古建筑空间数据管理系统的开发［J］．测绘通报，2016(8):95-98．
［4］索俊锋，刘勇，蒋志勇，等．基于三维激光扫描点云数据的古建筑建模［J］．测绘科学，2017，42(3):179-185．
［5］杨必胜，梁福逊，黄荣刚．三维激光扫描点云数据处理研究进展、挑战与趋势［J］．测绘学报，2017，46(10):1509-1516．
［6］刘云峰，刘广辉．基于激光扫描数据的文物精细三维模型构建方法研究［J］．测绘通报，2013(12):45-46．
［7］白成军，吴葱．文物建筑测绘中三维激光扫描技术的核心问题研究［J］．测绘通报，2012(1):36-38．
作者：康停军 王彬 花向红 区讯敏 倪志 单位：佛山市测绘地理信息研究院 武汉大学测绘学院 佛山市禅城区发展规划和统计局
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