科技日報記者 金鳳
想感受曠古爍今的城墻古韻，南京城墻博物館是個不錯的去處。你可以駐足多媒體沉浸式影院，身臨其境地穿行于明朝首都南京的老街弄巷；也可以站立在四重城垣沙盤旁，跟隨多媒體立屏和投影，體味明初南京四重城垣環(huán)套的宏大城市格局。
始建于公元1366年的南京城墻，如今被文物保護工作者們借助地理信息系統(tǒng)、三維數(shù)據(jù)采集、三維建模技術等數(shù)字技術，生成數(shù)字檔案，將其“DNA”信息永遠留存。
在保護中發(fā)展，在發(fā)展中保護。650多歲的南京城墻，正借助數(shù)字技術“延年益壽”。科技日報記者6月21日采訪了解到，如今，20多公里城墻上分布著263套自動化監(jiān)測設備，這些設備可實時捕捉城墻實體的毫厘變化。
城墻“一張圖”上文物信息一目了然
南京城墻全線最高、最低點在哪里，最寬、最窄處位于哪一段，城墻上有哪些病害、銘文，如今都可以在南京城墻數(shù)據(jù)資源管理平臺（以下簡稱“城墻數(shù)據(jù)平臺”）找到答案。
“你看，城墻的矢量底圖、遙感影像、歷代城門匯總圖層等各種數(shù)據(jù)都可以在這里查詢?！蹦暇┏菈Σ┪镳^副館長金連玉一邊敲擊電腦鼠標，一邊向記者介紹城墻數(shù)據(jù)平臺。
金連玉說，為了摸清城墻“家底”，自2017年起，南京城墻保護管理中心（以下簡稱“管理中心”）先后啟動南京城墻磚文數(shù)據(jù)庫、南京明故宮大遺址文物數(shù)據(jù)信息采集，以及被稱為南京城墻“一張圖”的城墻數(shù)據(jù)平臺等數(shù)字化項目。
“對于城墻文物的現(xiàn)狀信息，主要通過采用三維激光掃描、無人機傾斜攝影以及三維建模技術進行采集。”金連玉說，借助數(shù)字技術，管理中心為明故宮大遺址、南京城墻建立了最早最完整的全維度數(shù)字化文物檔案。
記者在城墻數(shù)據(jù)平臺界面看到，不僅文物遺產(chǎn)信息一目了然，平臺還能進行城墻緩沖區(qū)分析、模型剖面分析、淹沒分析。
“比如淹沒分析，可以分析當水位漲到一定高度，城墻將被淹沒到什么程度；另外，文化遺產(chǎn)保護有保護范圍和建設控制地帶，在建設控制地帶，建筑物建到多高才不會對城墻造成影響，都可以在平臺里模擬出來?！苯疬B玉說。
1575個監(jiān)測點為城墻實時“體檢”
如何讓650多歲的南京城墻“延年益壽”，也是當下城墻保護者的歷史使命。
跟隨南京城墻監(jiān)測預警中心數(shù)據(jù)采集專員田野，步行至南京中華門城堡旁的赤石磯登城口，記者看見一條長約5米的細長管線從城墻頂部緊貼著城磚垂落下來，其旁還有一根細細的金屬管，附著在相鄰的兩塊城磚上。
“這就是多維度變形監(jiān)測計和測縫計。它們每隔幾個小時就會將城墻的位移、溫度等數(shù)據(jù)傳回后臺，如果有異常，系統(tǒng)會提示巡查人員到現(xiàn)場實地踏勘排除隱患。”田野說。
依托互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和通信技術等數(shù)字技術，這些“體檢儀”中傳出的數(shù)據(jù)，最終匯入南京城墻監(jiān)測預警中心。在登城口不遠的南京城墻博物館地下二層，一張鋪滿整面墻的大屏幕，實時顯示著城墻不同監(jiān)測點位的回傳數(shù)據(jù)。
田野介紹，監(jiān)測預警平臺通過263套自動化監(jiān)測設備、1575個監(jiān)測點位，對城墻本體位移、膨脹、沉降、裂縫等數(shù)據(jù)及時采集并分析，監(jiān)測城墻本體及周邊環(huán)境的實時變化，實現(xiàn)了“變化可監(jiān)測、風險可預報、險情可預控、保護可提前”的預防性保護。
無論是摸清城墻“家底”，還是搭建監(jiān)測預警平臺，數(shù)字技術為南京城墻的保護和利用筑起安全防線。
“數(shù)字技術是實現(xiàn)文化遺產(chǎn)科學保護及展示利用的重要手段。我們希望利用數(shù)字技術在文物信息留取、遺產(chǎn)健康監(jiān)測、展示利用等方面的優(yōu)勢，保存珍貴遺存與遺物信息、監(jiān)測遺產(chǎn)本體風險、發(fā)掘與展示遺產(chǎn)價值?！苯疬B玉說。
