科技日報記者 王禹涵

8月1日上午9時，西安城墻南門城墻段，文保巡查隊員張宸毓在一處細微裂縫前停下腳步。他掏出手機，點開“文保巡查”小程序，該點位近期的監(jiān)測數(shù)據(jù)呈現(xiàn)在屏幕上，可與當日的測量值實時比對。“以前巡檢靠經(jīng)驗，現(xiàn)在靠數(shù)據(jù)。”說話間，最新監(jiān)測信息瞬間匯入位于城墻地下的“西安城墻數(shù)字方艙綜合管理平臺”（以下簡稱“數(shù)字方艙”）。

西安城墻，內(nèi)為夯土，外裹青磚，最懼雨水侵蝕與內(nèi)部隱患。面對城墻的龐大體量和歲月留痕，傳統(tǒng)“人盯人防”的方式常顯得力不從心。2023年，西安城墻管委會打造了一套“文化遺產(chǎn)數(shù)字化保護利用綜合解決方案”，利用數(shù)字方艙，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)全真互聯(lián)，以及對文保、防汛、消防和安防等預警信息的有效處理。

為古城墻裝上“科技鎧甲”

西安城墻的故事始于隋大興城，已走過1200多個春秋。古時，城墻是阻止軍事進攻、固守城防的防御工事；如今，它與綠樹、碧水、道路和諧相融，實現(xiàn)了梁思成先生構(gòu)想中的“環(huán)城立體公園”。

在位于西安城墻地下的信息中心里，記者看到，滿屏大墻上，厘米級精度的城墻三維模型赫然在目。這是無人機傾斜攝影、激光掃描與厘米級手工建模的結(jié)晶，70余萬張影像數(shù)據(jù)，構(gòu)筑了西安城墻全域數(shù)字孿生基座。

“這如同給城墻做了一次全身‘CT’。”西安城墻數(shù)字產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心工作人員姚景涵介紹，數(shù)字方艙最核心的突破，是將城墻的“預防性保護”體系數(shù)字化、智能化。

7月初的一場大雨使護城河水位猛漲，監(jiān)控視頻水位預警提示“庫區(qū)河道水位超限”。工作人員果斷下達“開啟退水閥門”的指令，水位回落正常后，通過數(shù)字化操作平臺關(guān)閉閥門，同步啟動水質(zhì)自動監(jiān)測。

基于遍布墻體的3000多個監(jiān)測點和1300多個智能傳感設(shè)備，數(shù)字方艙為這座綿延13公里的世界級瑰寶，構(gòu)建起“空天地一體化”的監(jiān)測網(wǎng)絡，不僅能夠及時反饋城墻水平位移、含水、膨脹、沉降等數(shù)據(jù)，還通過綠、黃、橙、紅四色分級預警機制，實時顯示各監(jiān)測點位的墻體“健康狀況”。城墻上的積水情況、護城河的水質(zhì)也通過數(shù)字化手段及時回傳。

作為西安城墻的“智慧大腦”，數(shù)字方艙已形成巡查、保護、響應、監(jiān)測的完整閉環(huán)。“結(jié)合AI算法深度學習，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)病害趨勢預測準確率超92%。”西安城墻數(shù)字產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心總監(jiān)趙彬表示，數(shù)字方艙不僅是城墻的實時守護者，更是全天候的“文物醫(yī)生”。

讓沉睡的歷史“活”起來

今年新春燈會期間，全國首個“百萬量級”詩詞互動模型亮相，游客與AI問答間，即可解鎖城墻千年文脈。

在南門西側(cè)馬面處，虛擬的金甲武士瞬間“現(xiàn)身”于真實的城墻之上，古代攻防戰(zhàn)的壯觀場景與現(xiàn)實垛口完美疊加。這是通過在MR（混合現(xiàn)實）一體機內(nèi)構(gòu)建虛擬士兵、軍隊攻城場景，與城墻馬面及垛墻實景相合的《金甲衛(wèi)城》MR體驗項目。“技術(shù)讓斷壁殘垣‘開口說話’，觀眾體驗感極強。”姚景涵說。

這些創(chuàng)新應用不僅讓文化遺產(chǎn)“觸手可及”，還創(chuàng)造了日均超5萬人次的沉浸式文化消費新場景。

更前沿的探索在虛擬世界展開。西安城墻將含光門遺址的琉璃套獸、浮雕鹿首紋空心磚等珍貴文物數(shù)字化，融入熱門電子游戲《九號博物館》。全球玩家在游戲中收集“城墻碎片”，親手拼合文物，解鎖背后的盛唐故事。趙彬表示，這種“數(shù)字資產(chǎn)”活化路徑，讓城墻文化突破物理界限，飛越千山萬水。

自數(shù)字方艙上線以來，西安城墻已累計獲得33項軟件著作權(quán)、72項數(shù)據(jù)知識產(chǎn)權(quán)和西部首張實景模型數(shù)據(jù)資源登記證書。今年6月，西安城墻憑借創(chuàng)新運用數(shù)字技術(shù)守護遺產(chǎn)，獲評國家文物局“2024年度文物事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展入圍案例”。

近年來，西安城墻還與高校、科研院所和企業(yè)共建“文化遺產(chǎn)數(shù)據(jù)要素應用創(chuàng)新實驗室”“文保數(shù)據(jù)治理創(chuàng)新實驗室”“文化遺產(chǎn)數(shù)字水域創(chuàng)新實驗室”等聯(lián)合實驗室，推動產(chǎn)學研用融合及關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)轉(zhuǎn)化。其探索形成的標準與產(chǎn)品體系，也將成為向國內(nèi)外輸出的核心成果。

“著眼未來，西安城墻將持續(xù)深化數(shù)字方艙平臺建設(shè)，構(gòu)建‘預防性保護—智慧化運營—創(chuàng)造性轉(zhuǎn)化’的全鏈條生態(tài)，打造文化遺產(chǎn)保護數(shù)字生態(tài)圈，打造引領(lǐng)性的文化遺產(chǎn)數(shù)字化保護標準體系。”西安城墻管委會文化遺產(chǎn)保護部負責人高衡說。