齐长城(淄博段)保护数字化体系构建创新研究

2024-11-15 15:13:01 来源: 美丽中国 作者: 田泽文

  编者按:

  党中央高度重视哲学社会科学工作,不断推动新时代哲学社会科学事业取得历史性成就。淄博市积极响应号召,高度重视并大力推进哲学社会科学工作,特别是2022年以来,组织开展了全市社科规划研究工作,推出了一批兼具学术价值和实践指导意义的优秀研究作品。为充分展示淄博市社科规划研究工作的丰硕成果,激励广大哲学社会科学工作者奋发有为、再创佳绩,特选取部分优秀研究成果予以刊登。

  齐长城(淄博段)保护数字化体系构建创新研究

  1.1研究背景

  齐长城始建于春秋时期,完成于战国时期,历时170多年筑成,迄今已有2600多年的历史。齐长城是世界上现存最古老的长城,是世界文化遗产长城的扩展项目。齐长城是春秋战国时期各国所筑长城中现遗迹保护较多的一处,它建筑在山东省起伏连绵的泰沂山脉的山岭、平谷之中,西起平阴县,经肥城市、济南市、淄博市博山区、临朐县、沂水县、安丘市、莒县、五莲县至青岛市西海岸新区入海,全长达1200余里。凝聚着二千五百年前我国劳动人民勤劳与智慧,也体现了春秋首霸和战国七雄的东方泱泱大国的强盛雄风。

  齐长城沿线有众多国家重点文物保护单位及省级文物保护单位的保护工程,为加强齐长城保护管理工任,根据《山东省人民政府办公厅关于印发<山东省城乡公益性岗位扩容提质行动方案>的通知》(鲁政办字[2021]137号)、《山东省文物保护委员会办公室关于印发<关于加强齐长城保护工作的实施方案>的通知》(鲁文保办字[2021]4号)、省人力资源社会保障厅、省文化和旅游厅《关于组建齐长城巡护公益性岗位队伍的通知》(鲁人社函[2022]34号)等相关文件精神,齐长城沿线各有关区县高度重视齐长城巡护公益性岗位开发工作,人力资源社会保障部门、文化和旅游部门协调配合,各负其责,形成合力。各有关区县人力资源社会保障部门会同有关部门负责做好政策制定、人员认定、待遇兑付等工作;文化和旅游部门做好岗位的职责明确、在岗人员的劳动保护、业务培训和监督管理等工作。结合齐长城的保护管理需要对齐长城本体及周边不可移动文物进行巡护,在岗人员须每天对所负责区域的齐长城巡护。

  1.2研究意义

  本项研究重点从数字化应用的角度,在齐长城日常管理的基础上,利用数字化技术深入研究对齐长城文化保护与传承的重要意义及可落地场景,针对齐长城保护的监管对象复杂、范围广泛、任务繁重、关注度高、影响面大等因素,研究利用数字化技术及时、准确、全面获取各种齐长城现状信息,详细记录齐长城本体、附属设施及其周边不可移动文物的基本情况、保护情况和巡查情况,做到有数可查、有据可依,进而压实齐长城管理人员管理责任,实现齐长城保护监管“看得见、反应快、抓得准、管得住”,发挥数字资源在齐长城保护管理和决策中的作用,提升齐长城保护的业务管理水平,助力齐长城保护管理的数字化转型。

  1.3研究目的

  充分利用移动应用、物联网、大数据、云计算、GIS等信息化技术和理念,构建齐长城文化保护与传承的数字化应用,完成齐长城保护过程的智能记录和线上办理,实现“长城沿线每日巡查、巡查结果实时掌握、巡查问题及时反馈、出险点段快速处置、全面落实巡护责任、科学管控齐长城”的建设目标,逐步形成全覆盖、无盲区的齐长城保护网络和完善的齐长城文化保护与传承“数字档案”。因此,本研究报告的内容重点落脚在齐长城文化保护与传承的数字化应用场景,并且对齐长城的典型代表淄博市境内齐长城进行了细致调研,结合齐长城现状构建数字化应用场景,主要包括:

  1.齐长城保护综合管理系统;

  2.齐长城保护智能巡护系统;

  3.齐长城保护与传承数字档案系统。

  第1章齐长城文化保护与传承现状

  2.1齐长城现状始

  建于春秋中期的大型军事防御系统——齐长城,横亘在鲁中南山地的崇山峻岭之中,它宛如一条飞舞的巨龙,盘旋腾挪,途经长清、肥城、岱岳、泰安、历城、章丘、莱芜、博山、淄川、沂源、临朐、沂水、安丘、莒县诸城、五莲、胶南、黄岛18个县(市、区),跨越1500余座大小山峦。齐长城与春秋战国之际构筑的济水岸防长城,以及黄海、渤海共同构成了完整的防御体系,是长城资源调查的重要组成部分。齐长城因地制宜,就地取材,以险为塞,是中国修筑年代最早、遗迹保存状况较好、使用年代最长的列国长城。齐长城由墙体、堑壕、山险关隘、烽燧、城堡和兵营等共同组成。墙体构筑方式大致可分四类:平原地区以夯筑土墙为主,间有堑壕;丘陵地带多为土石混合堆筑或石包土墙;山区以土石混合堆筑或石包土墙及石块堆砌较为多见,并充分利用难以攀缘的陡峭绝壁作为山险,构成一道坚固的军事屏障,在春秋战国时期的列国交争中发挥了不可替代的重要作用。

  2022年5月,山东省文化和旅游厅、中共山东省委宣传部印发《文物保护利用“十大工程”实施方案》,对齐长城遗址保护利用工程提出相关部署要求。通过落实《关于加强齐长城保护工作的实施方案》(鲁文保办﹝2021﹞4号),实施齐长城“红黄绿”段保护管理,推动齐长城保护工作总体走在全国前列,2022年完成省、市、县齐长城安全监管平台建设,人迹罕至的点段加强人防、无人机巡查。开展齐长城遗址卫星遥感监测核查。按照规范要求设置保护标志碑、保护界桩、文物安全直接责任人公告公示牌。从2022年起每年争取实施10-15个抢险加固、保护修缮项目。沿线各地编制实施年度项目计划,力争在“十四五”期间基本消除重大险情。制定实施考古计划,摸清消失点段地下遗迹情况,了解不同点段墙体结构、建筑技艺和年代分期,确认与齐长城相关文化遗存的性质和功能。组织开展课题攻关,重点开展齐长城预防性和抢救性保护、土石遗址保护、文物保护科技、国家文化公园建设等研究。2022年,举办齐长城保护研讨会,出版《齐长城志》《齐长城资源调查报告》等书籍。推进济南定头崖西山段、肥城夹子山段、淄博风门道关段、潍坊沂山段、青岛月季山段等重点区段保护利用。依托齐长城国家文化公园管控保护区、主题展示区、文旅融合区、传统利用区,打造齐长城文旅经典线路。

  2022年9月21日山东省第十三届人民代表大会常务委员会第三十八次会议通过《山东省齐长城保护条例》,为山东省内的齐长城的保护、研究、利用和监督管理等活动提供了法律支撑。《条例》规定,省人民政府应当组织开展齐长城资源调查,对认为属于齐长城的点段,依法报国务院文物主管部门进行认定,应当根据齐长城保护需要,按照国家有关规定划定齐长城的保护范围和建设控制地带,并予以公布。齐长城所在地的县级以上人民政府应当按照规定,建立本行政区域内的齐长城档案和齐长城资源数据库,推进信息化建设,实现信息互通、资源共享。齐长城所在地的县级以上人民政府及其文物等部门可以通过设置齐长城巡护公益性岗位、政府购买服务等方式,加强对齐长城的巡查、看护。《条例》要求,任何单位或者个人进行工程建设,不得拆除、掩埋、穿越、迁移齐长城。工程建设涉及齐长城的,应当绕过齐长城。无法绕过的,应当采取挖掘地下通道的方式通过齐长城;无法挖掘地下通道的,应当采取架设桥梁的方式通过齐长城。在齐长城建设控制地带或者齐长城保护规划未禁止工程建设的保护范围内,不得建设污染齐长城及其环境的设施,不得建设危害齐长城安全、破坏齐长城历史风貌的建筑物、构筑物。《条例》明确了禁止在齐长城上从事的活动,包括取土、取石、取砖、开沟、挖渠;种植、养殖、放牧;攀岩、刻划、涂污、野营、野炊;依托齐长城建造建筑物、构筑物;架设、安装与齐长城保护无关的设施、设备;驾驶交通工具,或者利用交通工具等跨越齐长城;展示可能损坏齐长城的器具;有组织地在未辟为参观游览区的齐长城点段举行活动;法律、法规禁止的其他活动。明确了禁止在齐长城保护范围内从事的活动,包括在齐长城保护规划禁止工程建设的保护范围内进行工程建设等。《条例》还提出,齐长城所在地的县级以上人民政府文物主管部门应当建立健全齐长城保护动态监测制度,使用遥感卫星、无人机、信息平台等技术和手段,对齐长城及其相关设施、周边环境进行动态监测。

  2.2主要面临问题

  1.大规模的基本建设、矿山开采、农田开垦,对长城整体保护构成了严峻挑战。[1]

  2.由于历史的原因,齐长城沿线保护范围之内,存在数量众多的即有道路、建筑、农垦地和矿山,对环境风貌,甚至对长城本体构成了严重损坏,环境整治的任务极为艰巨。[1]

  3.齐长城的大部分区段都在边远的山区,不易监管。地方政府对文物保护的人力、经费投入的意愿和能力都大幅度提高,保护监管存在很多盲点。

  4.由于齐长城的存在状态、地理位置和观赏性较差等诸多方面的原因,地方政府对保护方案的编制实施缺乏相应的积极性,相关保护措施的落实存在较大困难。

  5.当前齐长城整体史料、记载、影像等资源相对分散,没有系统的对齐长城进行记录,缺乏完备的档案资料,应当建立的齐长城档案和齐长城资源数据库。

  6.齐长城沿线组建了巡护队伍,但存在巡护队伍对齐长城的本体和保护范围缺乏了解,在巡护过程中无法确定疑似违法事件对齐长城构成的影响,也没有比较畅通的反馈渠道。

  7.缺乏监督各级巡护队伍按要求履行责任的必要手段,基层巡护人员的真实巡护情况、巡护结果无法及时获取。

  8.齐长城往往处于行政区的交界线,由双方主管部门共同进行保护工作,因此在保护过程中需要完善共享制度,实现不同行政区间的信息互通、资源共享。

  第2章齐长城保护数字化应用研究方法

  本项目研究工作针对齐长城保护过程中遇到痛点、难点和阻点,深入理解政策要求,全面梳理自身业务,融合利用先进信息化技术手段,结合齐长城的实际情况,在现场调研、综合分析、立足实际的基础上,按照“既有利于齐长城保护,又便于操作实施”的原则,进行齐长城保护数字化应用研究探索,创新工作方法,实现齐长城保护管理的数字化转型。

  齐长城的保护与传承工作重点在于巡护,通过巡护加强齐长城的保护管理,压实文物保护责任,加大齐长城研究阐释和展示利用力度,切实保护好、管理好齐长城珍贵文化遗产。重点利用移动应用技术、卫星定位技术、GIS技术、卫星遥感技术和业务流程重构等研究方法对齐长城文化保护与传承数字化应用场景进行规划。

  (1)利用移动应用技术,打造齐长城保护管理人员的工作助手,可以使各级管理人员利用各自的手机进行齐长城的日常管理工作,让齐长城的日常管理“多路网路、少跑马路”,让齐长城的巡护过程实时记录,发现问题及时进行在线上报和处理,管理过程全程留痕。

  (2)利用卫星定位技术,对齐长城管理人员的实时坐标进行精确定位,通过卫星定位技术,齐长城管理人员通史精确定位自身所在位置,同时与地理信息系统结合,明确齐长城保护范围与自己巡护范围的距离。随着巡护员的走动,系统能够自动记录巡护员当前巡查轨迹,巡查米数、巡查时间等,并形成轨迹记录,实现对齐长城的精细化管理。

  (3)利用GIS技术,根据齐长城具有的时间、空间的时空性作为结合点进行GIS应用。通过拟合划定的齐长城分布图,基于天地图底图资源,在相应的技术标准和规范要求下,将齐长城本体和保护范围在地图上进行标绘,直观的展示出齐长城走向、位置、范围等空间信息。通过对齐长城实行分段、分级管理,但段齐长城作为一个整体的自然单元,我们可以在地图上对各类信息按照日常巡护、出险点段、重点防范点段、地质灾害易发点段等进行专题管理。

  (4)利用卫星遥感技术,实现对齐长城的卫星监测,通过对卫星遥感影像的解译,及时发现齐长城保护范围内可能出现的乱占、乱建、乱堆、乱采等情况。基于获取的卫星影像,提取各类监测要素的变化信息,获取齐长城区域总体格局的变化信息,将变化信息按照分类进行归纳,齐长城管理系统自动根据异常情况生成案件,系统管理人员根据事发地点将案件指派给相应管理人员,管理人员到现场处理该事件,并通知相关部门保持跟进。

  (5)利用业务流程重构,充分梳理原有齐长城管理过程的业务流程基础上,对业务流程进行重构,将原有流程全部采用线上办理,以达到即方便监督管理又方便工作人员使用的目标,通过流程再造,管理人员能够及时收到巡护人员发送的事件信息,对上报、审核的全过程进行详细记录,形成一个齐长城保护的智慧化管理的齐长城数字档案,实现对整个齐长城监管事前、事中、事后的闭环管理。

  第3章齐长城保护数字化必要性

  4.1齐长城文化保护与传承的高效运行

  齐长城保护的监管对象复杂、范围广泛、任务繁重、关注度高、影响面大,需要面对动态的、海量的信息,部分齐长城的信息只限于该城段的信息,上下游周边信息资源不共享,影响了齐长城保护整体效益的发挥。同时,在现行管理制度下,齐长城保护信息的采集、更新以人工上报为主,不同城段、不同地方上报的数据往往类别不同,数据格式也不同,这不但增加了基层工作人员的工作量,也造成了重复工作,大大浪费了人力资源,而上层管理决策者在不同的信息格式还难统一的情况下,难以做到全局监管。因此,必须建设一套齐长城保护管理系统,打造齐长城保护监管利器,提高齐长城巡护水平,及时、准确、全面获取各种齐长城现状信息,实现齐长城保护监管“看得见、反应快、抓得准、管得住”,保护信息“空间无缝、时间连续、要素齐全”,发挥信息资源在齐长城保护管理和决策中的作用,确保齐长城常态化巡查工作取得实效。

  4.2提升齐长城整体业务管理水平

  现阶段,齐长城保护管理的重点是进行巡护管理,利用信息化手段为每段齐长城、每位巡护员建立一本信息台账和工作台账,详细记录齐长城本体、附属设施及其周边不可移动文物的基本情况、保护情况和巡查任务完成情况,做到有账可查,进而压实巡护员管理责任,对巡护员巡查轨迹进行全记录,做到对齐长城上的病害因素、变化情况等进行数字化归档记录,从而精准监测长城本体病害及周边环境等各项变化,提升齐长城保护的业务管理水平。

  4.3积极响应政府数字化战略的要求

  党的十九大明确提出要建设网络强国、数字中国、智慧社会。山东省省委、省政府根据《国家信息化发展战略纲要》、《山东省新旧动能转换重大工程实施规划》以及乡村振兴等重大战略关于信息化建设的部署要求,制定了《数字山东发展规划(2018-2022年)》,把数字山东建设作为落实数字中国战略的生动实践,作为加快新旧动能转换举措,作为推动高质量发展的重要路径。为统筹推进新型智慧城市规划、建设和管理,淄博市也起草了《淄博市新型智慧城市总体规划纲要(2017-2021)》,对智慧政务服务、智慧民生服务、智慧乡村服务等提出了新的要求和工作部署,文件特别提出:新型智慧城市建设直接关系群众生活、产业发展、城市管理和城市安全,在提高城市核心竞争力和可持续发展能力方面将发挥重要作用,是一项长期的重要战略性任务。

  第4章齐长城保护数字化需求分析

  5.1齐长城日常巡护工作需求

  为加强齐长城保护管理工和,根据《山东省人民政府办公厅关于印发<山东省城乡公益性岗位扩容提质行动方案>的通知》(鲁政办字[2021]137号)、《山东省文物保护委员会办公室关于印发<关于加强齐长城保护工作的实施方案>的通知》(鲁文保办字[2021]4号)等相关政策的要求,齐长城要建立巡检机制要求如下:

  (1)政府出资设立,招聘公益性岗位人员,协助政府保护管理齐长城。

  (2)管理部门根据齐长城在淄博境内的分布状况,划分不同的巡查段,为每段指定一名齐长城管理员。

  (3)齐长城管理员对所负责的区域进行每天一次的巡查任务;巡查看护齐长城本体及历史风貌,发现自然损坏或环境地质灾害、本体受破坏、保护范围内违建等事件及时向管理部门上报;编写工作日志;定期上报保护状况和工作情况;协助管理部门做好日常养护、宣传等。

  (4)齐长城管理员每天工作至少2小时,每周工作5天。日常管理由岗位所在乡镇(街道)统一负责。

  (5)淄川、博山、沂源共招募齐长城管理员约170人。区县文物主管部门作为齐长城管理员直接管理部门,市文物主管部门对区县管理工作进行监督。

  总体来说,齐长城保护的监管对象复杂、范围广泛、任务繁重、关注度高、影响面大,需要面对动态的、海量的信息,但巡护员的巡查信息只限于其分管城段的信息,上下游周边信息资源不共享,影响了齐长城巡查整体效益的发挥。同时,在现行巡护制度下,齐长城巡查信息的采集、更新以人工上报为主,不同城段、不同地方上报的数据往往类别不同,数据格式也不同,这不但增加了基层工作人员的工作量,也造成了重复工作,大大浪费了人力资源,而上层管理决策者在不同的信息格式还难统一的情况下,难以做到全局监管。因此,必须建设一套齐长城保护综合管理系统,打造齐长城保护监管利器,提高齐长城巡查水平,及时、准确、全面获取各种齐长城现状信息,完成齐长城巡检过程的智能记录和线上办理,实现齐长城巡检“长城沿线每日巡查、巡查结果实时掌握、巡查问题及时反馈、出险点段快速处置、全面落实巡护责任、科学管控齐长城”,实现齐长城保护监管“看得见、反应快、抓得准、管得住”。从实用、先进的角度出发同时结合项目实际需求,通过建设齐长城保护综合管理系统、齐长城移动巡查APP和齐长城数字档案系统,发挥信息资源在齐长城保护管理和决策中的作用,确保齐长城常态化巡查工作取得实效。

  5.2齐长城保护综合管理需求

  建设齐长城保护综合管理系统,系统采用B/S结构设计,为齐长城提供一张图、工作管理、考核与统计分析、统一用户管理等。其中,齐长城一张图作为本系统的核心,为项目提供统一基础图层、图层资源专题与权限管理、齐长城空间信息的开发工作,同时提供综合监控、实时信息展示与应急信息预警等;工作管理作为项目的管理平台,提供齐长城分布概览、长城段信息管理、齐长城管理员信息管理、巡查记录查询等功能;考核与统计分析为各级管理单位提供考核报表服务,为各级巡护员的巡查成果进行分析报告。

  5.3齐长城移动巡查系统建设需求

  齐长城移动巡查系统是各级文物保护管理部门、各齐长城巡护员的现场办公工具,采用原生开发的方式,为用户提供APP服务,用户可通过该APP进行长城本体、附属设施及其周边历史环境、风貌、长城保护标志和有关防护设施进行全面巡查,通过系统对巡护员的巡查轨迹进行全记录,实现齐长城巡检过程的智能记录和线上办理,包括用户区分登录、一键巡查、事件上报、记录查看、巡查提醒、巡查统计、经验分享、通知公告等功能。

  5.4齐长城数字档案系统建设需求

  通过建立齐长城数字档案,对齐长城上的变化情况、病害因素、巡护成果等进行归档,从而精准记录长城本体病害及周边环境等各类信息,数字档案随着时间积累能够完整的反映出齐长城的变化情况,能够向各级管理人员和巡护员开放,其可随时浏览、调取、比较、下载齐长城的历史资料,其长期积累的数据能够为齐长城保护提供重要信息支撑。齐长城数字档案系统由齐长城基础信息数字档案、齐长城监控信息数字档案、齐长城多媒体信息数字档案、沿线文物保护项目档案、巡护员花名册管理、公示牌、保护标志管理、齐长城档案综合检索等功能。

  第5章齐长城保护的数字化场景设计

  6.1齐长城保护综合管理系统

  齐长城一张图

  统一基础图层

  1、地理底图统一

  所有的地理信息系统都需要有一个地理底图作为基础支撑,作为业务空间数据的载体。在数据处理阶段,我们针对“齐长城”的特定需求进行了数据矫正等处理。这里需要将这些行政区划、道路、水系、兴趣点等数据在GIS平台中进行地图制图工作,主要以反映齐长城相关的地理基础要素信息为主,按照测绘行业标准对各类图层进行符号化展示,控制好各个图层的显示级别等。完成底图制作后,我们需要进行地图服务发布、地图切片,从而作为所有“齐长城”一张图业务的载体。

  2、统一地理空间框架

  在制作地理底图的时候,一般选定统一的地理坐标系,我们需要将各类齐长城项目,如城墙、防门、关塞、燧、亭、烽火台、城堡、兵营遗址、周边不可移动文物等空间数据和底图的坐标系保持一致,在地理底图上完成绘制并发布服务。

  图层资源专题与权限管理

  1、分专题管理

  实施后,淄博市境内齐长城实行分段、分级管理,但每条长城段作为一个整体的自然单元,我们可以在地图上对各类巡护信息按照日常巡护、出险点段、重点防范点段、地质灾害易发点段等进行专题管理,利用专题图展示,显示关联信息的查询、分析。

  2、分权限资源共享

  齐长城的管理核心是将齐长城沿线进行分段、分级管理,各段治理责任落到具体的单位、小组、巡护员。因此,我们在实现各管理层级的权限控制的同时,还要能实现各业务单元能够互相分享数据资源,比如,下级长城分段进行数据更新、上传,上级长城分段进行数据审核、并继续向上一级提交数据。

  空间信息开发项目采用“集中开发,逐条实施”的原则,对软件功能进行集中开发,按照齐长城分段实施。即一段长城一段长城的进行数据采集、处理、转换和入库。

  (一)空间信息采集空间数据采集是对全市的齐长城空间数据进行采集,包括电子地图数据、兴趣点数据以及地名地址数据三大类。

  1、电子地图数据

  电子地图数据是针对在线浏览和专题标图的需要,对矢量数据、影像数据进行内容选取组合所形成的数据集,经符号化处理、图面整饰、分级缓存后形成重点突出、色彩协调、符号形象、图面美观的视屏显示地图。电子地图是对我们实际空间的表达,它通过不同的图层来描述地图的数据分类,然后通过图层叠加显示来表达事物空间位置的过程。从内容上划分,电子地图主要包括以下7部分内容:

  (1)道路网络数据:满足电子地图的拓扑需求,能够表达道路间的连同关系,真是反映交通流的实际同行情况,同时还包含桥梁、隧道、收费站、高速公路出入口、服务区等道路附属信息;

  (2)齐长城数据:表达全市各类齐长城本体、保护范围线、建设控制线等各段间的连同关系,反映齐长城走向的实际情况,齐长城及其保护范围数据以线的形式在地图上展示,准确清晰的标识出齐长城的地理信息。

  (3)重点文物保护项目数据:表达全市齐长城沿线附属设施及其周边历史环境、风貌、长城保护标志和有关防护设施。数据以点的形式在地图展示,能够在地图清楚的描绘出各类重点文物保护项目的地理位置。

  (4)POI数据:包含各类社会经济设施①居民地名称:城市小区、村庄、农场、林场及渔、牧业点等;②企事业单位名称;③交通要素名:空港、机场名、铁路车站名等;④纪念地和古迹名:公园、古建筑、纪念地等;⑤齐长城相关数据:长城段、城墙、防门、关塞、燧、亭、烽火台、城堡、周边不可移动文物、公示牌等;

  (5)地址数据:包括地址名称、地址拼音、所在行政区划名称;

  (6)背景数据:包括行政区划、公路、居民地、植被等;

  (7)巡护数据:各巡护员使用带有定位功能的移动端对所辖齐长城进行定期巡查,规划巡查路线。

  2、兴趣点数据

  兴趣点(POI)数据是一种描述坐标点标注的最简单矢量数据,是电子地图常见的点状数据图层。由于电子地图的兴趣点展示范围有限,或部分数据出于保密考虑,不能将所有兴趣点完全与电子地图叠加。当我们浏览电子地图的时候会发现,电子地图上没有展现的地物可以通过检索的方式标绘出来,这因为地图服务商会把电子地图的兴趣点与实际POI数据独立出来,前台展现的兴趣点是POI库的一部分。

  POI的获取方式主要通过以下四种途径:

  通过各级巡护员组织相关人力,使用手持含GPS的智能设备(比如智能手机),进行拍摄(主要是为了取证),输入,提交,进行采集。这种采集方式,鉴于本项目中齐长城的巡查难度,本手段是目前空间数据采集的主要采集手段。

  通过各级巡护员组织相关人力,通过整合GPS的设备,步行或车行,进行持续记录,再根据拍摄结果手工进行输入和标注,这种方式适合于大规模的进行采集标注,效率高,成本低,车行居多,尤其适合沿道路的设施和标志的采集和标注。

  地址反向编译:通过门牌地址号码,以及矢量地图中的道路数据,运用算法进行定位标注。这种标注精度相对最低,准确性也不高,但是成本非常低。用在不需要特别高精度,成本控制也比较严的采集领域。大家在地图服务搜索框中输入地址门牌号,可以直接出现标注点,用的就是这个技术。

  互联网或者企业获取:直接从一些专业类服务网站上抓取或者购买,或者直接从大家在其公开的地图服务上的标注中进行筛选和获取。

  3、地名地址数据

  地名地址数据是公共地理框架数据的重要组成部分,是对地名、地址信息的结构化描述与标识。其以坐标点位的方式描述某一特定空间位置上自然或人文地理实体的专有名称和属性,是专业或社会经济信息与地理空间信息通过地理编码或地址匹配进行挂接的媒介与桥梁。

  地名地址信息以地理位置标识点来表达,可以利用该标识点实现相应地理实体的空间定位。地名地址数据包含标准地址(地理实体所在地理位置的结构化描述)、地址代码、地址位置、地址时态等信息,还需包括与其相关的地理实体的标准名称(根据国家有关法规经标准化处理,并由有关政府机构按法定的程序和权限批准予以公布使用的地名)、地理实体标识码等信息。

  (二)空间数据矫正与重绘齐长城空间数据的数据类型主要分为点、线、面图层,数据的矫正通过叠加遥感中心的影像地图,查看地理要素位置是否一致,对不一致的数据调整空间位置。由于部分区域底图数据的分辨率较低造成的工程、站点等数据无法定位的情况,可参照高比例尺的电子地图。如果在影像地图和电子地图上均无法定位到地理要素,可由数据处理工作人员或者巡护员通过手持GPS外业采集的方式获取准确坐标。

  空间数据资料收集,从矢量数据库中裁剪出地图所需范围,将各要素按空间特征进行划分,对具有相同空间特征的按类别进行进一步划分,分别创建不同数据集,建立字段。

  1、数据收集

  如按空间形态特征划分为点、线、面三类数据集:

  (1)点数据集主要包括:县行政中心、乡镇点、村庄、生活小区、学校、医院、政府机关、旅游景点、公共设施、城墙、防门、关塞、燧、亭、烽火台、城堡、周边不可移动文物、公示牌等;

  (2)线数据集主要包括:齐长城本体、齐长城保护线、齐长城控制线、铁路、国家公路(国道)、省公路(省道)、县公路(县道)、乡公路(乡道)、村庄道路、乡镇界线等;

  (3)面数据集主要包括:风景区、居民区、兵营遗址等;

  2、新建数据集

  分类完成后对各种地理要素新建不同的数据集,然后创建其属性字段。设置字段名称,字段类型,字段长度及其它相关参数。同时使用地图服务器下载该区域的卫图,综合考虑卫图的清晰度和数量大小,选择卫图层次以及比例尺等。

  3、导入数据源

  下载完成后使用工具生成配准文件,将图片导入数据源中,对每个图层根据其对应的配准文件进行批量配准。将所有的图层配准完成后,以这些图层新建一个地图,缩放到本图层影像分辨率,保存为影像数据集,等待将多个图层拼接成一个大图层。

  4、数据拼接

  数据拼接,将卫图与矢量数据进行重新配准,选择两幅图上能够明显辨别,且距离相距较远的点。计算配准误差,误差越小精度越高。

  5、数据勘误

  结合卫图、行政区划信息及其它资料,重新对乡镇、齐长城本体、居民区、村庄道路进行矢量化,对其他数据集进行错误检查,补绘遗漏的地理对象,修改错误的属性信息。

  6、制图整饰

  (1)为了使地图更加美观,需要对数据进行符号编辑,以优化地图:

  (2)制作不同的点状符号,对各点图层进行编辑修饰;

  (3)对线图层的线型、颜色和宽度进行设置;

  (4)对面图层的填充颜色、透明度、线型和渐变效果进行设置;

  (5)根据需要对点、线、面进行缓冲区分析,形成缓冲区域;对地图边界进行缓冲区分析,设置地图边界的过渡效果;

  (6)设计单值专题图用不同的颜色表示属性表中指定字段的每一个不同的值;

  (7)设计标签专题图用文本形式在图层上直接显示属性表中的数据,并设计本文的风格和效果;

  (8)图层顺序调整,使各图层清晰、合理显示;根据对象的地图范围,从上至下依次为:小→中→大;根据图层的类型,从上至下依次为:文本→点→线→面;

  (9)设置显示比例,使地图显示流畅,在每种比例尺下都尽可能的承载最多的信息量而又不影响美观;比例尺的设定基本上是按照地物要素的重要性和等级高低的大小顺序显示的;

  (10)错误检查,对已设置的图层风格做进一步检查与调整。

  综合监控

  综合监控是指在一张图系统上自动显示各类信息,并以多媒体和直观的专业图表方式提示用户密切监视信息的变化并及时提供超警、超保、告警信息功能。为各级文物保护单位和相关指挥人员、专家、巡护员提供综合监控服务。

  监视区域选择:用于选择监视区域。监视系统可以选择某一区域,某一长城段或某一重点文物遗迹,一旦选定监视区域,系统将对该区域进行初始化。

  信息定义:在矢量图上叠加要展示的信息,可定义哪些信息要进行展示,以及调整展示内容,叠加位置。

  信息自动叠加:在矢量图的相应目标旁边(或用户定义的适当显示区域)直接叠加实时信息,并自动进行信息更新。用户可以随时调整自动叠加信息的目标、内容及其位置。

  基于矢量图的告警监视:以不同颜色和屏幕闪烁等手段表示不同等级的警情,并辅以蜂鸣、声音、图像等手段提示用户注意。例如,用不同颜色的齐长城线表示不同长城段的日常巡护情况;用符号闪烁表示异常上报、出险工程等等。

  特殊情况提示:当数据库接收到特殊事件上报信息时,可以采用触发器和主动数据库设计等技术让系统弹出提示信息提醒用户注意,并以可选用的信息导向形式引导用户进一步进行深层相关查询。

  实时信息展示

  实时信息展示包括齐长城本体、附属设施及其周边历史环境、风貌、长城保护标志和有关防护设施等信息的单目标查询、多目标查询、区域查询和条件查询。

  基于矢量图的单目标查询:查询目标约定为单个目标,可能是一个长城段、一个巡护员、烽火台或是一处不可移动文物遗迹。用户通过点取某一具体的目标,就能够进行单目标查询,并且其查询结果有多种表现形式,例如:表格、示意图、矢量图形、栅格图像等。

  基于矢量图的多目标查询:用户通过分别选择多个目标,实现实时信息、特征信息、历史信息等的多目标查询。其查询成果,既可以是多目标单要素的比较结果显示,也可以是多要素的综合显示。

  基于矢量图的区域查询:是针对具有点面关系的区域查询。查询的范围是该控制区域的综合信息,如巡查轨迹、区域内重点文物等,并可联想式触发历史事件查询。

  条件查询:根据用户给定的时间、地点、目标、类型等条件,组合查询综合数据库中满足该条件组合的所有信息。

  应急信息预警

  系统对巡护员巡查过程中发现的应急信息进行及时推送并记录,使管理人员能够及时发现齐长城预警信息。

  出险点段预警:对在巡查过程中发现的险情进行及时预警,在一张图中进行系统弹窗和闪烁提示,并展示巡护员上报的出险点段照片及情况说明。

  地质灾害预警:对齐长城地质灾害信息进行展示,详细描述地质灾害的时间、地点、影响范围、现场照片等。

  违法行为预警:对巡查过程中发现的破坏齐长城本体,在齐长城保护范围和建设控制地带内违法建设或擅自挖掘、取土,擅自移除、破坏齐长城保护标准和其他有关防护设施,盗窃齐长城建筑构件等违法行为在一张图上进行标识和展示。

  森林防火、山洪预警:对齐长城保护范围内的森林防火、山洪等突发情况进行上报,一张图系统中展示火灾、山洪等对齐长城的影响,并记入齐长城数字档案。

  工作管理

  齐长城分布概览

  将现有齐长城电子数据导入平台,叠加天地图底图进行展示。在地图上实时展示各个巡查段基本信息、显示齐长城管理员巡查动态、巡查轨迹、上报的问题事件等。

  巡查段信息管理

  对各区域的巡查段进行管理,包括齐长城段名称、行政区划、起点、终点、长度、经纬度坐标、历史环境岁月、保护标志、保护界桩和有关防护设施等进行管理。

  齐长城管理员基础信息管理

  对全部齐长城管理员资料(姓名、电话、归属巡查段等)进行管理。

  巡查记录查询

  按全部或分区县整体展示巡查记录,巡查量统计,巡查完成率;查询单个齐长城管理员巡查记录、巡查路径。

  考核与统计分析

  考核统计

  可以按区县、镇办、长城段分别统计齐长城管理员工作绩效。

  巡查分析报告

  可以按区县、镇办、长城段,按月、年分别统计辖区内齐长城管理员体系、齐长城管理员巡查情况、事件上报情况等统计分析报告,以图表、表格等形式进行分析,形成word版和pdf版报告。

  统一用户管理

  建立统一用户管理,为各级管理员基本资料管理与权限设置,进行统一身份认证工作,为第三方应用提供开发接口,使得受保护的应用能够根据统一用户管理进行正确的登录,提高应用系统的安全性和便捷性。通过指定相应的集中认证技术规范,提供统一的应用系统用户管理接口,最终实现所有新建系统用户认证的统一集中化管理,做到真正意义的集中管理。

  随着应用建设的逐步深入,要建设统一用户管理、授权管理和身份认证体系,将组织信息、用户信息统一存储,进行分级授权和集中身份认证,规范应用系统的用户认证方式。提高应用系统的安全性和用户使用的方便性。

  6.2齐长城保护智能巡护系统

  用户登录

  用户登录支持用户+密码、电话号码+验证码(密码)登录等多种登录方式,支持用户密码记忆功能。

  一键巡查

  根据巡查制度制定相应的巡查内容,点击 “开始巡查”,进入巡查模式,APP自动记录当前GPS坐标,结束巡查后上报巡查路径信息。期间可以拍照上报本体与周边实景。

  事件上报

  巡查过程中遇到异常状态,在线填写上报。各级管理人员或者巡护员发现齐长城事件进行上报,上报的事件不限于自己管辖的齐长城的事件。

  事件上报主要包括事件的类型、问题照片、问题描述、是否紧急以及处理手段等内容。巡护员可以选择事件的类型,事件的类型根据齐长城全面排查的结果进行设置。问题照片可以调用移动终端的摄像头进行拍摄,也可以从移动终端相册进行选择。问题描述记录事件的详情,由巡护员填写。巡护员可以根据问题的情况,选择上报文物管理单位或者自行进行处理。

  记录查看

  查看当前用户的巡查历史记录、事件上报历史记录。事件记录以列表的形式展示齐长城巡护问题事件。包括:自身上报的事件、上级交办的事件和下级上报的事件。可以查看各个事件的详情,包括:问题的名称、问题类型、问题位置、问题描述、紧急程度、处理方式、问题照片和事件处理进度。

  巡查提醒

  可以通过巡查提醒功能实时掌握个人的任务完成情况,并将最新完成情况推送给用户。

  巡查统计

  提供个人巡查情况、问题上报情况统计,便于用户实施跟踪掌握自己的巡查次数、有效次数、任务完成情况;问题上报情况,问题处理进度等。

  经验分享

  为齐长城管理员提供一个互动交流的入口,可发布最新巡查动态,巡查经验等,全部齐长城管理员可见,可进行点赞和评论,相互交流巡查心得等。

  通知公告

  展示各级文物管理部门下发的通知和公告。包括:标题、发布时间、有效期、联系人等信息,点击标题,可以查看通知公告的详细信息。

  6.3齐长城保护与传承数字档案系统

  齐长城基础信息数字档案

  建立齐长城基础信息数字档案,对齐长城本体、附属设施及其周边历史环境、风貌、长城保护标志和有关防护设施的基础信息数据库,提供信息维护、信息查询和导出功能。

  (1) 信息维护功能

  实现齐长城基本信息的新增、修改、删除等功能。

  (2) 信息查询和导出功能

  用户可根据齐长城名称、行政区划、所在城段、管理单位、级别等属性进行信息筛选,实现数据报表展示和数据导出等功能。

  齐长城监控信息数字档案

  建立齐长城监控信息数字档案,对齐长城日常运行过程中产生的监控信息建立数据档案,为后续齐长城演变大数据分析提供支撑。

  巡查路线:实时记录齐长城巡查路线,建立巡查路线数据库。

  事件处理:记录巡护员反馈问题、各级文物保护单位检查问题、群众投诉等各类问题的管理档案。

  问题督办:对巡护员反馈问题、各级文物保护单位检查问题、群众投诉等各类问题的办理过程和结论资料。

  情况通报:负责收集和上报工作落实情况,系统可统计上报完成情况,便于管理部门及时了解和掌握巡护员的工作情况。

  责任落实:从巡护员完成情况、问题处理情况等多个方面,综合评价巡护员的任务完成情况,并形成巡护员责任档案。

  社会监督:对公众投诉事件进行记录。

  历史环境变迁:通过对巡护员对各类齐长城设施的巡查,记录齐长城的历史环境变迁情况,如城墙、防门、关塞、燧、亭、烽火台、城堡、兵营遗址、周边不可移动文物等的变化情况。

  齐长城多媒体信息数字档案

  为齐长城建立多媒体数字档案,包括文件档案、图片档案和音视频档案。

  (1)文件档案

  对齐长城相关文件材料进行一存储和管理,如CAD图纸材料、历史政策要求、标准规范等电子文件,提供相关文件材料的上传、删除、下载等功能。

  (2)图片档案

  对齐长城基础信息、附属设备管理、周边管护、日常管理等工作中产生的图片资料统一存储和管理,对照片名称、拍摄时间、拍摄地点、拍摄人员、经纬度等信息进行编辑和维护,包括信息新增、修改、删除、在线预览等功能。

  (3)音视频档案

  对齐长城基础信息、附属设备管理、周边管护、日常管理等工作中产生的音视频资料统一存储和管理,主要包括音视频名称、拍摄时间、拍摄地点、拍摄人员、经纬度等信息进行编辑和维护,包括信息新增、修改、删除、在线播放等功能。

  沿线文物保护项目档案

  对于齐长城沿线的不可移动文物保护项目,需要进行电子归档,建立齐长城沿线文物保护数据库,记录该项目相关信息。包括基本信息填报和项目信息查询。

  1、项目基本信息填报

  项目基本信息模块主要是项目法人对项目基本信息的维护,包含了项目基本信息、管理单位信息、维护单位信息、项目实景图等。

  基本信息是项目的基本情况信息,包括:项目名称、项目编号、项目类型、是否涉密、规模、等级、主要建筑物、管理单位、审批单位、项目所在地、项目概况等。

  2、项目信息查询

  通过项目信息查询能够快速查询并定位项目,查看项目信息的模块,可以按照查询条件可以快速定位到想要查询的项目,查询条件按照用户需要进行设置。

  巡护员花名册管理

  通过建立各级巡护员“花名册”,实现对巡护员的动态化更新管理。对由于工作调动等原因,巡护员要及时调整到位并做好工作交接,避免出现缺人缺岗现象,确保新老巡护员在职责、任务、清单上的无缝交接。

  “花名册”确定了各级巡护员的个人信息及职能信息,至少包含以下信息:姓名、职务、性别、年龄、分管长城段、手机、办公地点、邮编、紧急联系人、紧急联系人电话等信息。

  花名册数据管理和维护,按照行政区划做为权限进行划分,用户只能对同一行政区划内的同级或同级以下的花名册联系人进行查询、修改等操作。

  公示牌、保护标志管理

  对齐长城沿线的公示牌或保护标志等进行定期排查以及更新更新维护,过程中形成排查维护日志,在更新完成后上报到系统,系统根据排查日志确定公示牌的有效性。公示牌定期排查查询,对破损、内容缺失的公示牌及时予以更换。巡护员信息、联系人信息发生变动的,应在公示牌同步更新,确保公示牌内容的有效性。

  公示牌管理提供对基础数据的新增、更改、删除等服务,用户可通过公示牌管理维护页面对有公示牌基础信息进行维护。

  公示牌新增,在系统中新增一条新的公示牌基础信息。

  公示牌更新,当公示牌内容发生变化后,则在系统中也需同步修改公示牌基础信息,如巡护员或联系电话发生了变化,则系统中应该在公示牌更换完毕后人工需在系统中录入更新后信息。

  公示牌撤消,公示牌因为各种原因发生撤消后,在系统中应同步删除该公示牌基础信息。

  齐长城档案综合检索

  对数字档案信息提供统计分析和综合查询功能,通过对结构化数据、非结构化文献影像图像数据等进行分析、关键词提取、索引建立、优化排序算法等实现信息资源的精准检索,更精准、更深入的挖掘出高效的信息。

  6.4齐长城视频监控智能分析系统

  依托省文物安全天网平台和齐长城监管平台,进行视频数据交换。齐长城监管平台后续作为文物安全天网平台的主干,后续文物安全天网平台的相关齐长城视频监控数据也纳入到视频智能分析系统中,实现互联互通、统一监管、资源共享。

  游客行为智能分析

  在视频监控范围内的齐长城保护控制地带,针对明确禁止在齐长城上从事的活动,包括取土、取石、取砖、开沟、挖渠;种植、养殖、放牧;攀岩、刻划、涂污、野营、野炊等,利用智能视频分析手段,实现对齐长城关键点的全时段、全天候、全覆盖智能分析感知,减轻人工巡视的工作量,提升工作效率,创新工作方式,实现被动响应向主动应对,从传统数据监测向智能预警的转变。实现对齐长城及附属设施等区域进行实时监测,无需人工干预,一旦监测到疑似违法事件时,立即进行告警,告知监控管理中心,监控中心与业务管理系统形成联动,事件自动推送到相应的责任长城段,提醒相关人员及时处理。同时将告警截图和视频保存到数据库形成报表,可根据时间段对告警记录和告警截图、视频进行查询点播,方便进行事后轨迹回溯,快速查找责任人。

  齐长城损毁智能分析

  齐长城损毁智能分析系统基于智能视频分析,自动对视频图像信息进行分析对比识别,通过对比基础齐长城影像,对监控区域内的齐长城变化情况进行分析,当发现长城变化较大时以最快的方式进行预警,有效的协助管理人员处理,并最大限度地降低误报和漏报现象;同时生成预警事件,事件自动推送到相应的责任人,提醒相关人员及时处理。齐长城损毁智能分析系统能够有效提高齐长城现场监管工作效率,加强现场监察,真正实现“看得见”、“管得到”的管理目标,确保齐长城保护长效管理机制建设得到有序推进,真正做到注重长效管理和源头治理。

  齐长城景区慢直播

  选择景色优美、代表性强的齐长城段的视频监控资源,实现齐长城慢直播功能,发挥齐长城的保护传承、科学研究、文化教育、旅游观光、休闲娱乐等功能。

  第6章研究结果和分析

  通过实践探索,在齐长城文化保护与传承管理过程中利用数字化应用能够极大的提升工作效率、强化监管能力,提高齐长城巡查水平,及时、准确、全面获取各种齐长城现状信息,创新性的完成齐长城文化保护与传承过程中智能记录和线上办理的闭环管理模式,实现齐长城保护的精准监管,整个保护过程“看得见、反应快、抓得准、管得住”。

  7.1移动应用技术在齐长城保护的研究结果和分析

  移动应用技术是指借助于移动智能终端搭建的智能化交互技术,相较以前的固定终端应用技术具有便携化,智能化,可移植化的特性,基于其优秀的用户体验,高效的软件集成水平和宽广的适用性为齐长城文化保护的巡护工作提供了重要的支撑。当前移动智能终端的操作系统主要分为两大类:以华为、小米、oppo等手机厂商为代表的Android类手机操作系统和以苹果为代表的IOS手机操作系统。

  在本项研究实施过程中通过充分调研一线齐长城管理人员的智能终端情况,一线齐长城管理人员的智能终端基本全部采用Android类手机操作系统,极少数存在IOS手机操作系统,同时从安全性、保密性考虑,决定所开发的齐长城保护智能巡护系统能够兼容所有Android类手机操作系统。

  通过本项研究开发的齐长城保护智能巡护系统从实用的角度出发规划了一系列功能,包括用户登录、一键巡查、事件上报、记录查看、巡查提醒、巡查统计、经验分享、通知公告等,并对功能的落地应用情况进行了详细研究,通过在淄博市辖区内齐长城进行上线运行,收集相关运行数据和成果,能够很好的满足各级齐长城管理人员的日常工作需要。

  (一)工作台

  提供工作台功能,方便各级齐长城管理人员通过移动终端进行各项齐长城管理工作,按照巡查管理、事件管理和统计分析三个栏目进行管理。其中巡查管理包括了一键巡查、巡查记录、实时监控、每日一报。事件管理包括待办事项、事件记录和上报事件。统计分析包括长城段统计、巡查员统计、事件统计、巡查统计和长城信息。

  (二)一键巡查

  针对一线齐长城巡护员队伍中的普遍存在年龄偏大、对智能终端操作不熟练等因素,在开发的齐长城保护智能巡护系统中规划了“一键巡查”功能,使用该功能即可很方便进行各项巡护工作,学习时间短、操作方便。点击 “开始巡查”,进入巡查模式,系统自动记录当前GPS坐标,结束巡查后上报巡查路径信息。期间可以拍照上报本体与周边实景。

  (三)事件上报

  巡查过程中遇到异常状态,在线填写上报。各级管理人员或者巡护员发现齐长城事件进行上报,上报的事件不限于自己管辖的齐长城的事件。

  事件上报主要包括事件的类型、问题照片、问题描述、是否紧急以及处理手段等内容。巡护员可以选择事件的类型,事件的类型根据齐长城全面排查的结果进行设置。问题照片可以调用移动终端的摄像头进行拍摄,也可以从移动终端相册进行选择。问题描述记录事件的详情,由巡护员填写。巡护员可以根据问题的情况,选择上报文物管理单位或者自行进行处理。

  (四)巡查统计

  提供对齐长城管理员的巡查情况、问题上报情况统计,便于用户实施跟踪掌握自己的巡查次数、有效次数、任务完成情况,问题上报情况,问题处理进度等。

  7.3GIS技术在齐长城保护的研究结果和分析

  GIS是指地理信息系统,是一个空间信息的决策系统,利用计算机对对应的空间数据进行获取、分析、处理和存储等,从而为用户提供研究和决策需要的信息。齐长城的任何的考古资料都具备时间、空间和形式三种特性,因此我们重点考虑齐长城的时空性作为结合点进行GIS应用。

  利用GIS技术,通过拟合省划定的齐长城分布图,基于天地图底图资源,在相应的技术标准和规范要求下,将齐长城本体和保护范围在地图上进行标绘,直观的展示出齐长城走向、位置、范围等空间信息。通过对齐长城实行分段、分级管理,但段齐长城作为一个整体的自然单元,我们可以在地图上对各类信息按照日常巡护、出险点段、重点防范点段、地质灾害易发点段等进行专题管理。

  对矢量数据、影像数据进行内容选取组合所形成的数据集,经符号化处理、图面整饰、分级缓存后形成重点突出、色彩协调、符号形象、图面美观的显示地图。处理数据的范围包括:道路网络数据、齐长城分布数据、重点文物保护项目数据、POI数据、地址数据、背景数据和巡护数据等。

  7.2卫星定位技术在齐长城保护的研究结果和分析

  本项研究利用智能终端中的GPS定位功能,对齐长城管理人员的实时坐标进行精确定位,通过卫星定位技术,齐长城管理人员通史精确定位自身所在位置,同时与地理信息系统结合,明确齐长城保护范围与自己巡护范围的距离。利用卫星定位技术,系统可以每隔几秒确定齐长城管理人员所在位置,并形成轨迹记录。

  (1)齐长城保护管理人员的运行坐标点数据通过系统进行收集,并存储到专用数据库中,随着巡护员的走动,系统能够自动记录巡护员当前巡查轨迹,巡查米数、巡查时间等。

  (2)利用坐标提取技术,将巡护人员运行轨迹进行拟合和分析,形成运行轨迹记录,期间可以拍照上报齐长城实景及发现的问题,将齐长城巡护过程直观的进行展示。

  根据齐长城保护管理人员的运行轨迹,我们可以明确的知道该巡护责任人是否按时进行齐长城的管护工作,有效的杜绝基层巡护人员不作为、不去现场等原因导致的齐长城可能发生的损毁事件。同时利用定位技术,对发现的齐长城的问题进行精确定位,方便后续上级齐长城管理人员或文物修复人员按坐标位置进行现场保护工作。

  7.3业务流程重构在齐长城保护的研究结果和分析

  在进行该项研究之前齐长城保护的业务流程均是走的线下流程,当发现齐长城保护相关问题及汇报齐长城保护相关工作时,主要通过书面材料或电话进行汇报,过程资料不容易留痕,也不容易后期的查询和分析。

  本项研究在充分梳理原有齐长城管理过程的业务流程基础上,对业务流程进行重构,将原有流程全部采用线上办理,以达到即方便监督管理又方便工作人员使用的目标。梳理后的齐长城保护业务数字化应用由巡护端和管理端组成。

  巡护端对巡护过程中发现的事件进行上报,通过一键巡查、记录回顾、事件上报、问题跟踪等,是我们齐长城巡护员的小助手。巡护员在巡护过程中如果发现问题,当巡护员发现异常问题,可以在现场进行事件上报,通过填写事件的内容以及相关影像资料,将发现的问题推送到上级管理人员。

  管理端提供考核统计、事件处置等。管理人员能够实时监控巡护情况,集中接收巡护问题,及时进行代办提醒,进行线上处理或者现场检查,并对事件处置过程进行完整记录。我们会填写处置意见意见、上传处置后的影像资料,对每一个处置过程时间点进行记录。

  通过流程再造,管理人员能够及时收到巡护人员发送的事件信息,对上报、审核的全过程进行详细记录,形成一个齐长城保护的智慧化管理的齐长城数字档案,实现对整个齐长城监管事前、事中、事后的闭环管理。

  7.4遥感影像解译在齐长城保护的研究结果和分析

  通过购买或接入国土资源部门的卫星遥感监测数据,实现对齐长城的卫星监测,通过对卫星遥感影像的解译,及时发现齐长城保护范围内可能出现的乱占、乱建、乱堆、乱采等情况。卫星遥感监测及数据解译包括遥感影像数据获取、影像处理以及遥感数据解译及上报工作。

  (一)遥感影像获取

  1、获取完整覆盖作业区域的0.8米高分辨率光学卫星数据,并制作作业区域的0.8米光学卫星正射影像;

  2、基于齐长城监测范围总图以及该年度获取的高分辨率光学卫星影像,提取作业区域的齐长城总体格局信息,监测要素包括:遗产要素外边界、交通以及重点区域的山脉、水系和周边建设情况信息;

  3、基于获取的光学卫星影像,提取上述监测要素的变化信息,获取齐长城区域总体格局的变化信息。

  (二)遥感影像处理

  对于影像的处理,主要包含特征识别和变化检测。特征识别是指基于地物在SAR影像上的几何结构,根据纹理特征和灰度特征对地物进行识别。变化检测是指通过多时相的SAR影像,提取地面发生变化的部分的一种方法。

  在MTC影像中,前时相没有但后时相出现的地物呈绿色,前时相有但后时相没有的地物呈红色,再采用人机交互方式对变化信息综合分析并进行修改,准确提取变化图斑的范围。

  (三)数据解译及上报

  通过人工巡查及遥感监测相结合进行卫星图像解译,发现并上报异常情况,根据格局变化会造成图像中像素变化这一显著特征,先利用影像生成DOM,然后通过智能分割和变化检测算法,比对两个时相的DOM,然后标出变化部分,并将异常情况统一上报至齐长城管理系统。

  齐长城管理系统自动根据异常情况生成案件。系统管理人员根据事发地点将案件指派给相应管理人员,管理人员到现场处理该事件,并通知相关部门保持跟进。如果是格局变化,选择的变化的类型包括违法事件类型、损毁情况、建设控制等;如果不是格局变化,选择误报原因:变化后恢复、系统误报、其他等。

  案件完结后处理情况及最后结果在系统中按要求填报。

  第7章总结及展望

  本研究报告从齐长城文化保护与传承的建设要求出发,基于齐长城文化保护过程中的现状,针对齐长城保护过程中遇到痛点、难点和阻点,在现场调研、综合分析、立足实际的基础上分析了数字化应用的方向和研究方法,立足于齐长城文化保护与传承数字化应用的必要性和实际需求,规划了齐长城文化保护与传承的数字化应用详细落地场景,开发了一系列数字化应用成果,通过在淄博市开展试点建设,为全市170位齐长城巡护员和各级齐长城保护管理人员提供服务,在实践中总结经验,按照“既有利于齐长城保护,又便于操作实施”的原则,进行齐长城保护数字化应用研究探索,创新工作方法,助力齐长城保护管理的数字化转型。

  该项研究成果在淄博市的实践落地,标志着淄博市的齐长城监管进入了数字化时代,同时,可以将该系统应用到黄河文化保护以及其它不可移动文物的保护利用工作中,共同打造文物保护的监管利器,发挥数字化在文物保护管理和决策中的作用。

  本课题报告的阶段性成果已于2024年1月刊发在《美丽中国》第2期。

  项目批准号:23ZBSK048

  项目负责人:毛治臣

  所在单位:淄博市博物总馆

初审编辑:田泽文

责任编辑:李玉梅

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