Pékin : Plus de 120 projets de protection de la Grande Muraille permettent au patrimoine culturel de briller à la gloire de son époque
2024-08-10
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Appliquer la surveillance à distance en temps réel, la modélisation tridimensionnelle de haute précision et d'autres technologies
La technologie numérique renforce la protection de la Grande Muraille (Observation Big Data)
lecture de base
La Grande Muraille est un symbole représentatif de la nation chinoise et un symbole important de la civilisation chinoise. Ce patrimoine historique et culturel doit être protégé et transmis. Surveillance à distance en temps réel, modèles tridimensionnels de haute précision, algorithmes de deep learning... Pékin a réalisé plus de 120 projets de protection de la Grande Muraille. De plus en plus de technologies numériques sont appliquées à la protection et à la recherche de la Grande Muraille. le faisant revitaliser et fleurir dans la nouvelle ère.
La photo montre un diagramme schématique montrant les différentes méthodes de protection de la Grande Muraille de Dazhuangke utilisant la technologie numérique. Photo gracieuseté de Beijing Weiming Wenbo Culture Technology Co., Ltd.
La majestueuse Grande Muraille de Badaling, la Grande Muraille de Jiankou, escarpée et majestueuse, la Grande Muraille de Simatai superbement construite... La Grande Muraille de Pékin est sinueuse et solide et constitue une partie importante de la Grande Muraille.
Depuis 2000, Pékin a réalisé plus de 120 projets de protection de la Grande Muraille, établi la première base de pratique de protection et de restauration de la Grande Muraille du pays, lancé des projets de recherche sur la réparation de la Grande Muraille, des projets de surveillance de la déformation et des dommages de la Grande Muraille, etc., et de plus en plus de projets numériques. des technologies sont appliquées à la Grande Muraille Grâce à la protection et à la recherche, le patrimoine culturel ancien peut briller avec la gloire de son époque.
enregistrements numériques
Création d'archives numériques à cycle complet pour la Grande Muraille
Dans le district de Yanqing, à Pékin, la Grande Muraille de Dazhuangke regorge de verdure et de vitalité à l'intérieur comme à l'extérieur. "Regardez, il s'agit d'une caméra cloud, qui est un capteur de pluie, de vent, de température et d'humidité." Suivant les instructions de Liu Baoshan, directeur du Centre de recherche de Beijing Weiming Wenbo Culture Technology Co., Ltd., quatre ensembles de On peut voir des équipements installés des deux côtés des remparts de la ville, "De cette façon, ils peuvent être surveillés à distance en temps réel".
À plus de 50 kilomètres de là, sur la plateforme « Archives numériques des reliques culturelles et gestion de la santé » de Beijing Weiming Wenbo Culture Technology Co., Ltd., cliquez pour accéder au « Projet de réparation de recherche sur la Grande Muraille de la section Dazhuang » La face supérieure de l'électronique. L'écran affiche le nombre de reliques culturelles impliquées dans le projet, les données panoramiques, l'avancement du projet, les dossiers d'inspection, le coin inférieur gauche est l'image en temps réel capturée par la caméra installée sur le site du projet.
En 2022, le district de Yanqing lancera un projet de recherche et de réparation de la section Dazhuang de la Grande Muraille. "Le projet adopte un modèle de collaboration complète entre plusieurs disciplines telles que l'archéologie, la recherche, la structure, les matériaux, les plantes, l'enquête, la conception et la construction, le suivi complet des expériences scientifiques, les enregistrements numériques de suivi complet du processus, et une gestion dynamique des fichiers. » Tang Yuyang, vice-président exécutif de l'Institut de recherche culturelle de la Grande Muraille de Pékin, a présenté.
Ce projet est différent des archives d'ingénierie traditionnelles. En prenant comme exemple les travaux archéologiques au début du projet, les chercheurs ont sélectionné quatre moments avant les fouilles archéologiques, après le dégagement du site, pendant le processus archéologique et après les fouilles archéologiques. fin de mener une analyse de la Grande Muraille de Dazhuangke elle-même et de son environnement. Collecte d'informations numériques. Dans le modèle numérique tridimensionnel, tout, depuis les reliefs et la végétation autour du mur jusqu'aux inscriptions sur les briques de texte de l'ennemi, est enregistré en détail. "Grâce à la collecte numérique et à l'enregistrement de l'ensemble du processus, nous pouvons comparer les changements survenus sur la Grande Muraille au cours du processus archéologique, rendant ainsi le processus archéologique irréversible réversible dans le monde numérique, tout en fournissant des informations pour la conception ultérieure des réparations et les recherches associées." introduit.
En plus des données spatiales tridimensionnelles de la Grande Muraille elle-même, les chercheurs ont également déployé des équipements intelligents d'Internet des objets sur la Grande Muraille de Dazhuangke, en utilisant l'enregistrement par intelligence artificielle et la lente diffusion en direct pour sauver le processus de mise en œuvre du projet de réparation et le la croissance de la végétation environnante, fournissant une base pour les projets de recherche. La mise en œuvre et l'impact de l'environnement écologique environnant sur la Grande Muraille fournissent un support de données.
Sur cette base, l'équipe de recherche a lancé l'exposition sur les nuages de la Grande Muraille de Dazhuangke, qui permet au public de se sentir comme s'il était sur place, de ressentir la majesté et la grandeur de la Grande Muraille de la dynastie Ming et d'apprécier le magnifique paysage de la Grande Muraille dans son ensemble. saisons et observez tout le processus du projet de réparation.
Le district de Yanqing a également utilisé la photographie oblique par drone ainsi que l'arpentage et la cartographie infrarouges à haute altitude pour modéliser la Grande Muraille, complétant ainsi un modèle tridimensionnel de toutes les grandes murailles en maçonnerie du district avec une précision de 2 cm. "La création d'un modèle tridimensionnel de haute précision a permis la gestion numérique de la Grande Muraille." Yu Haikuan, directeur adjoint du Musée du district de Yanqing (Bureau de gestion des reliques culturelles), a déclaré : "Nous nous appuierons sur les résultats existants et utilisez la réalité virtuelle, la réalité augmentée, la technologie holographique numérique et l'expérience immersive, etc., et développez des scénarios d'application numérique Great Wall adaptés à plusieurs groupes de personnes.
Surveillance numérique
Déterminer automatiquement la déformation de la Grande Muraille
Dans le Centre de recherche sur les applications du Big Data urbain de l'Université de génie civil et d'architecture de Pékin, plusieurs ordinateurs affichent des informations météorologiques et vibratoires en temps réel à huit points de la Grande Muraille, dont Juyongguan et Huanghuacheng.
Affectés par de multiples facteurs tels que l'érosion et les intempéries naturelles, la production et la vie humaines et les changements environnementaux historiques, de nombreux points de la Grande Muraille ont été endommagés, certains sont sur le point de s'effondrer et certaines parties du sol ont complètement disparu.
La protection est urgente. Ces dernières années, l'Institut de recherche culturelle de la Grande Muraille de Pékin a pris l'initiative en Chine de mener des recherches sur la technologie de surveillance des déformations de la Grande Muraille basée sur Beidou, la météorologie et d'autres intégrations multimodales, et d'explorer la protection préventive de la Grande Muraille.
"La surveillance en temps réel de la déformation de la Grande Muraille aidera à détecter en temps opportun les risques potentiels pour la sécurité sur la Grande Muraille elle-même et fournira une base pour la formulation scientifique de mesures préventives, a déclaré Liu Fei, professeur agrégé au Centre de recherche sur les applications du Big Data urbain." de l'Université de génie civil et d'architecture de Pékin.
Grâce à la technologie de photographie oblique par drone, les chercheurs ont obtenu des images de 352 kilomètres de la Grande Muraille de Pékin, produit des orthophotos détaillées et des modèles tridimensionnels réels, et construit une base de données des formes existantes d'environ 100 kilomètres de la Grande Muraille. À l'aide d'algorithmes d'apprentissage profond, un modèle de reconnaissance intelligent de la morphologie de la Grande Muraille a été développé, capable d'identifier indépendamment les caractéristiques morphologiques de la Grande Muraille, y compris différents types de dommages tels que l'effondrement et la perte. Après les tests, le taux de précision de reconnaissance du modèle était supérieur à 80 %. Plus tard, grâce à une identification intelligente et à une comparaison des données annuelles, nous pourrons rapidement comprendre les changements dans la forme de la Grande Muraille et prendre des mesures ciblées en temps opportun.
L'équipe a également mené une analyse approfondie de l'impact des conditions météorologiques naturelles telles que les véhicules, les précipitations, le vent, la température et la foudre sur la déformation de la Grande Muraille, et a construit un système technologique de surveillance des nuages pour le désastre de la déformation de la Grande Muraille. détectez les vibrations et la déformation de la Grande Muraille en temps réel et déclenchez des alertes de risque.
En utilisant la technologie de surveillance des vibrations « Beidou + accéléromètre », les chercheurs ont mené une étude de deux ans « Surveillance des catastrophes liées aux vibrations environnementales de la Grande Muraille » dans le district de Huairou, à Pékin, et ont accumulé une grande quantité d'informations telles que la fréquence des vibrations, le déplacement de la déformation et d'autres données de le mur de la Grande Muraille. "Une série de résultats de recherche fournissent une base scientifique pour formuler des mesures de protection ciblées pour la Grande Muraille et aident à réduire les dommages causés à la Grande Muraille par les conditions météorologiques naturelles", a déclaré Liu Fei.
La protection préventive a été lancée à plus grande échelle. En 2023, le Bureau municipal des reliques culturelles de Pékin et l'Université de génie civil et d'architecture de Pékin lanceront pour la première fois une surveillance par photographie aérienne de l'ensemble de la Grande Muraille et auront terminé la photographie aérienne et l'analyse des données des ressources de la Grande Muraille dans les districts de Miyun et de Yanqing. . Il est prévu que d'ici cette année, toute la Grande Muraille en maçonnerie de Pékin aura terminé la surveillance par photographie aérienne et la modélisation numérique tridimensionnelle. À l'avenir, il est prévu d'utiliser la reconnaissance d'images et l'analyse de mégadonnées pour réaliser une identification et une surveillance automatiques intelligentes. des changements morphologiques. En fonction des changements morphologiques de la Grande Muraille, le diagnostic de « maladie » peut être réalisé. En fonction de la gravité, un plan de « traitement » sera proposé de manière ciblée.
Extraction de microtraces
Décrypter le code des inscriptions de la Grande Muraille
La ville de Sihai, dans le district de Yanqing, à Pékin, abrite des montagnes verdoyantes et la majestueuse Grande Muraille de Jiuyanlou. En montant les escaliers, j'ai vu plusieurs tablettes de pierre endommagées incrustées dans le mur. Il n'y avait presque aucun texte sur la surface de l'une des tablettes de pierre qui pouvait être lu à l'œil nu.
"Deux mille ans de haut en bas, sur des dizaines de milliers de kilomètres de large", la Grande Muraille est le patrimoine culturel le plus grand et le plus largement distribué de mon pays. Les tablettes de pierre dressées le long de la Grande Muraille enregistrent l'histoire de la construction et de la garnison de la Grande Muraille. La Grande Muraille, ainsi que le développement politique, militaire, économique, culturel et social sont des données historiques précieuses.
Cependant, en raison des vicissitudes du temps, de l'érosion éolienne et pluvieuse, de nombreuses inscriptions sur la Grande Muraille ont été presque perdues. En 2022, l'Institut de recherche culturelle sur la Grande Muraille de Pékin, l'Institut de conception architecturale de Pékin de l'Université des sciences et technologies de Pékin et Xinwei Changxiang Digital Technology (Beijing) Co., Ltd. ont formé une équipe de recherche pour collecter numériquement 54 inscriptions de la Grande Muraille dans le district de Yanqing. et micromarquer les inscriptions. Etudes d'extraction et d'analyse.
Ni Yue, ingénieur en chef adjoint de l'Institut de conception architecturale et de recherche de l'Université des sciences et technologies de Pékin, a expliqué que l'extraction de micromarques utilise des équipements professionnels tels que des scanners laser tridimensionnels de haute précision et des caméras haute définition pour numériser et photographier le inscriptions de manière sans contact et non destructive, puis, grâce à des algorithmes professionnels, traitent le nuage de points tridimensionnel collecté et les données d'image bidimensionnelles, de sorte que le texte flou difficile à reconnaître par l'œil humain puisse être « vu » " encore.
Par rapport à la méthode précédente consistant à utiliser des frottements physiques pour obtenir des informations d'inscription, l'extraction de micro-marques peut collecter des informations sans contact et restaurer les informations au maximum.
De cette façon, la scène historique enregistrée sur une tablette de pierre sur la Grande Muraille de la Tour Jiuyan est progressivement devenue « claire » : Au cours de l'hiver de la 18e année de Wanli (1590), l'inspecteur du Shanxi Sun Hualong accompagnait Guo Siwei, le gouverneur de la région de Xuanfu. , et j'ai escaladé la tour Jiuyan le long du sentier le long de la Montagne des Flammes. En regardant le magnifique paysage hivernal de la Grande Muraille, je me suis inspiré de la poésie et j'ai écrit avec une grande émotion...
Parmi les 54 stèles en pierre de la Grande Muraille, y compris les stèles de travaux urbains, les stèles de construction de Yushiding, les stèles de poésie, les fronts de porte, les stèles de temple, etc., il y a environ 10 000 caractères sur les stèles, et plus d'un quart des caractères nécessitent une confirmation supplémentaire. et l'identification. La technologie d'extraction de micro-marques reconnaît directement plus de 1 000 caractères.
"L'étude des inscriptions de la Grande Muraille est d'une grande importance pour la compréhension du processus de construction, des règles de construction, de l'ampleur et des investissements du projet, de la poésie des forteresses frontalières et de la culture populaire de la Grande Muraille. Tang Yuyang a déclaré qu'à l'avenir, l'équipe de recherche poursuivrait ses recherches." mener des recherches plus approfondies sur la Grande Muraille Les pratiques d'exploration et de protection permettent d'interpréter et d'expliquer de manière plus complète la valeur de la Grande Muraille, patrimoine culturel mondial.
