本報訊(記者 諸葛漪)從水下文物發掘到建筑遺產測繪,“高科技”成為近年來上海文物保護的關鍵詞。昨天,上海市文物局發布一系列最新研究成果,水下機器人、激光掃描、無人機都出現在幫手名單上。
我國有1.8萬多公里的海岸線和豐富的內陸水域,自然演變令一些位于水邊的居址、港口、墓葬等沉沒于水中。如何讓水下寶藏重見天日?上海市文物保護研 究中心、上海博物館與上海大學,引入機器人技術,提高水下考古的效率。去年9月,水下機器人聯合聲吶系統完成淀山湖水下考古。上海市文物保護研究中心副主 任范杰介紹,淀山湖底堆積淤泥,水質渾濁,水下機器人經過近兩個小時水下作業,對幾個可疑點進行了排查,傳回了較為清晰的視頻圖像信息。雖然沒有找到古 跡,但獲得了大量勘探區域的聲吶和視頻圖像信息,是利用水下機器人考古的有益嘗試。去年11月,滬上水下考古團隊再度對橫沙島水域發起挑戰。通過母船搭載 聲吶設備,對水下可疑點進行掃測,發現一艘長約73米、寬約12米、高出泥面約4.5米的沉船。該沉船是目前為止我國發現的水下體型尺寸最大的沉船之一。 經文保中心專業人員查閱相關資料并比對,該船極有可能是我國第一艘以蒸汽為動力的“萬年清”炮艦。范杰表示,若能確認,將對我國的近代史、造船史和海軍史 等研究具有重大意義。
高科技能發現水底潛藏的秘密,也不會錯過文保建筑的每一個細節。“如果把建筑遺產的保護比作治療,那么數據采集就像診斷。假如對建筑遺產的信息采集不 到位,就會影響到對該建筑的判斷,從而在修復中造成不可逆的損害。”上海交通大學建筑文化遺產保護國際研究中心主任曹永康說,在第七批全國重點文物保護單 位徐家匯天主教堂的測繪中,就采用了三維激光掃描技術。工作人員把激光從發射器投射到建筑物表面,得到由上百萬個點組成的空間點云,不僅可以在電腦上準確 得到建筑高度等很難通過手工測量得到的尺寸,還可以對建筑中的雕像、柱頭裝飾等復雜的有機形狀進行準確捕捉。“這些點云模型比照片更加翔實,成為徐家匯天 主教堂的健康檔案。”
精準測繪也能為文物的保護開出最恰當“藥方”。去年夏天,青浦麟趾橋發生一次嚴重撞擊,導致橋面開裂、橋拱變形。該橋建于清乾隆年間,嘉慶年間重修, 是一座長20多米的單拱石橋。近十幾年來,該橋屢遭駁船撞擊,但2014年這次撞擊最為嚴重。研究人員發現,撞擊的原因是原本滿載的駁船在卸貨返航時,吃 水減少,左右船舷非常容易撞到橋洞。他們用無人機獲取該橋圖像,建立三維模型,得到危險程度的分布示意圖并模擬橋體受撞變形的情景,為修復和加固提供了參 考。曹永康表示,傳統的結構變形模擬通常需要首先在計算機中手動建立三維模型,然后輸入各種荷載參數。然而,歷史建筑形態往往與上述基于理想幾何形式的三 維模型相去甚遠。空中攝影測量有效地解決了這一難題。通過設置GPS坐標點,無人機還可以自動按照規定線路飛行并傳回圖像,最后自動返航。
隨著新技術越來越多地運用于遺產保護中,如果你在街上看見頭頂嗡嗡作響的無人機,別納悶,它有可能正在采集建筑立面殘損的圖像。