Pequim: Mais de 120 projetos de proteção da Grande Muralha permitem que o património cultural brilhe com a glória dos tempos
2024-08-10
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Aplique monitoramento remoto em tempo real, modelagem tridimensional de alta precisão e outras tecnologias
A tecnologia digital fortalece a proteção da Grande Muralha (Observação de Big Data)
leitura básica
A Grande Muralha é um símbolo representativo da nação chinesa e um símbolo importante da civilização chinesa. Este património histórico e cultural deve ser protegido e transmitido. Monitoramento remoto em tempo real, modelos tridimensionais de alta precisão, algoritmos de aprendizagem profunda... Pequim realizou mais de 120 projetos de proteção da Grande Muralha. Cada vez mais tecnologias digitais estão sendo aplicadas à proteção e pesquisa da Grande Muralha. fazendo-o revitalizar e florescer na nova era.
A imagem mostra um diagrama esquemático que mostra os diferentes métodos de proteção da Grande Muralha de Dazhuangke usando tecnologia digital. Foto cortesia de Beijing Weiming Wenbo Culture Technology Co., Ltd.
A majestosa Grande Muralha de Badaling, a íngreme e majestosa Grande Muralha de Jiankou, a primorosamente construída Grande Muralha de Simatai... A Grande Muralha de Pequim é sinuosa e robusta e é uma parte importante da Grande Muralha.
Desde 2000, Pequim realizou mais de 120 projetos de proteção da Grande Muralha, estabeleceu a primeira base de práticas de proteção e restauração da Grande Muralha do país, lançou projetos de reparo de pesquisa da Grande Muralha, projetos de monitoramento de deformação e danos da Grande Muralha, etc., e cada vez mais projetos digitais tecnologias estão a ser aplicadas à Grande Muralha Através da protecção e da investigação, o património cultural antigo pode brilhar com a glória dos tempos.
registros digitais
Estabelecendo um arquivo digital de ciclo completo para a Grande Muralha
No distrito de Yanqing, em Pequim, a Grande Muralha de Dazhuangke está repleta de vegetação e vitalidade por dentro e por fora. “Olha, esta é uma câmera em nuvem, que é um sensor de chuva, vento, temperatura e umidade.” Seguindo a direção de Liu Baoshan, diretor do Centro de Pesquisa de Pequim Weiming Wenbo Culture Technology Co., Ltd., quatro conjuntos de equipamentos podem ser vistos instalados em ambos os lados da muralha da cidade, “Assim Pode ser monitorado remotamente em tempo real.”
A mais de 50 quilômetros de distância, na plataforma "Arquivos Digitais de Relíquias Culturais e Gerenciamento de Saúde" da Beijing Weiming Wenbo Culture Technology Co., Ltd., clique para entrar no "Projeto de reparo de pesquisa da Grande Muralha da Seção Dazhuang" A parte superior do eletrônico. A tela exibe a quantidade de relíquias culturais envolvidas no projeto, dados panorâmicos, andamento do projeto, registros de inspeção, o canto inferior esquerdo é a imagem em tempo real capturada pela câmera instalada no local do projeto.
Em 2022, o distrito de Yanqing lançará um projeto de reparo de pesquisa da Seção Dazhuang da Grande Muralha. "O projeto adota um modelo de colaboração de processo completo entre múltiplas disciplinas, incluindo arqueologia, pesquisa, estrutura, materiais, plantas, levantamento, projeto e construção, acompanhamento de processo completo de experimentos científicos, registros digitais de rastreamento de processo completo e gerenciamento dinâmico de arquivos." O vice-presidente executivo do Instituto de Pesquisa Cultural da Grande Muralha de Pequim, Tang Yuyang, apresentou.
Este projeto é diferente dos arquivos de engenharia tradicionais Tomando como exemplo o trabalho arqueológico na fase inicial do projeto, os pesquisadores selecionaram quatro momentos antes da escavação arqueológica, após a limpeza do local, durante o processo arqueológico e após o arqueológico. final para realizar uma análise da própria Grande Muralha de Dazhuangke e do ambiente circundante. No modelo digital tridimensional, tudo, desde o relevo e a vegetação ao redor da parede até as inscrições nos blocos de texto do inimigo, é registrado em detalhes. "Através da coleta digital e do registro de todo o processo, podemos comparar as mudanças na Grande Muralha durante o processo arqueológico, tornando o processo arqueológico irreversível reversível no mundo digital, ao mesmo tempo que fornecemos informações para projetos de reparo posteriores e pesquisas relacionadas." introduzido.
Além dos dados espaciais tridimensionais da própria Grande Muralha, os pesquisadores também implantaram equipamentos inteligentes de Internet das Coisas na Grande Muralha de Dazhuangke, usando check-in de inteligência artificial e transmissão lenta ao vivo para salvar o processo de implementação do projeto de reparo e o crescimento da vegetação circundante, fornecendo base para projetos de pesquisa. A implementação e o impacto do ambiente ecológico circundante na Grande Muralha fornecem suporte de dados.
Com base nisso, a equipe de pesquisa lançou a Exposição de Nuvens da Grande Muralha de Dazhuangke, que permite ao público sentir como se estivesse no local, sentir a majestade e grandeza da Grande Muralha da Dinastia Ming, apreciar a bela paisagem da Grande Muralha em todos temporadas e observe todo o processo do projeto de reparo.
O distrito de Yanqing também usou fotografia oblíqua de drone e levantamento e mapeamento infravermelho de alta altitude para modelar a Grande Muralha, completando um modelo tridimensional de todas as Grandes Muralhas de alvenaria do distrito com uma precisão de 2 cm. “O estabelecimento de um modelo tridimensional de alta precisão permitiu a gestão digital da Grande Muralha.” Yu Haikuan, vice-diretor do Museu Distrital de Yanqing (Escritório de Gestão de Relíquias Culturais), disse: “Contaremos com os resultados existentes e usar realidade virtual, realidade aumentada, tecnologia holográfica digital e experiência imersiva, etc., e desenvolver cenários de aplicativos digitais da Grande Muralha adequados para vários grupos de pessoas.”
Monitoramento digital
Determinar automaticamente a deformação da Grande Muralha
No Centro de Pesquisa de Aplicações Urbanas de Big Data da Universidade de Engenharia Civil e Arquitetura de Pequim, vários computadores exibem informações meteorológicas e de vibração em tempo real em oito pontos da Grande Muralha, incluindo Juyongguan e Huanghuacheng.
Afetada por múltiplos fatores, como a erosão natural e o intemperismo, a produção e a vida humana e as mudanças ambientais históricas, muitos pontos da Grande Muralha foram danificados, alguns estão à beira do colapso e algumas partes do solo desapareceram completamente.
A proteção é urgente. Nos últimos anos, o Instituto de Pesquisa Cultural da Grande Muralha de Pequim assumiu a liderança na China na realização de pesquisas sobre tecnologia de monitoramento de deformação da Grande Muralha baseada em Beidou, integração meteorológica e outras integrações multimodais, e explora a proteção preventiva da Grande Muralha.
"O monitoramento em tempo real da deformação da Grande Muralha ajudará a detectar oportunamente possíveis riscos à segurança na própria Grande Muralha e fornecerá uma base para a formulação científica de medidas preventivas", disse Liu Fei, professor associado do Centro de Pesquisa de Aplicação de Big Data Urbano. da Universidade de Engenharia Civil e Arquitetura de Pequim.
Usando a tecnologia de fotografia oblíqua por drone, os pesquisadores obtiveram imagens de 352 quilômetros da Grande Muralha em Pequim, produziram ortofotos detalhadas e modelos tridimensionais da vida real e construíram um banco de dados das formas existentes de cerca de 100 quilômetros da Grande Muralha. Usando algoritmos de aprendizagem profunda, foi desenvolvido um modelo de reconhecimento inteligente da morfologia da Grande Muralha, que pode identificar de forma independente as características morfológicas da Grande Muralha, incluindo diferentes tipos de danos, como colapso e perda. Após o teste, a taxa de precisão de reconhecimento do modelo é superior a 80%. Numa fase posterior, os dados anuais serão identificados e comparados de forma inteligente para compreender rapidamente as mudanças na forma da Grande Muralha e tomar medidas específicas em tempo útil.
A equipe também conduziu uma análise aprofundada do impacto das condições meteorológicas naturais, como veículos, chuvas, vento, temperatura e relâmpagos na deformação da Grande Muralha, e construiu um sistema de tecnologia de monitoramento de nuvens para o desastre de deformação da Grande Muralha para sentir a vibração e a deformação da Grande Muralha em tempo real e realizar avisos de risco.
Usando a tecnologia de monitoramento de vibração "Beidou + acelerômetro", os pesquisadores conduziram um estudo de dois anos "Monitoramento de desastres de vibração ambiental da Grande Muralha" no distrito de Huairou, Pequim, e acumularam uma grande quantidade de informações de dados, como frequência de vibração, deslocamento de deformação e outros dados de a Grande Muralha. "Uma série de resultados de pesquisa fornece base científica para a formulação de medidas de proteção direcionadas para a Grande Muralha e ajuda a reduzir os danos à Grande Muralha causados por condições meteorológicas naturais", disse Liu Fei.
A proteção preventiva foi lançada em maior escala. Em 2023, o Departamento Municipal de Relíquias Culturais de Pequim e a Universidade de Engenharia Civil e Arquitetura de Pequim lançarão pela primeira vez o monitoramento de fotografia aérea de toda a Grande Muralha e concluirão a fotografia aérea e a análise de dados dos recursos da Grande Muralha no distrito de Miyun e no distrito de Yanqing. . Espera-se que ainda este ano toda a alvenaria da Grande Muralha em Pequim tenha concluído o monitoramento de fotografia aérea e modelagem tridimensional digital. No futuro, espera-se usar reconhecimento de imagem e análise de big data para realizar identificação e monitoramento automáticos inteligentes. de alterações morfológicas. De acordo com as alterações morfológicas da Grande Muralha, o diagnóstico de "doença" pode ser realizado Dependendo da gravidade, será proposto um plano de “tratamento”.
Extração de microtraços
Decifrando o código das inscrições da Grande Muralha
A cidade de Sihai, distrito de Yanqing, Pequim, abriga montanhas verdejantes e a majestosa Grande Muralha de Jiuyanlou. Subindo as escadas, vi várias tábuas de pedra danificadas embutidas na parede. Quase não havia texto na superfície de uma das tábuas de pedra que pudesse ser lido a olho nu.
“Dois mil anos para cima e para baixo, dezenas de milhares de quilômetros de diâmetro”, a Grande Muralha é o maior e mais amplamente distribuído patrimônio cultural em meu país. As tábuas de pedra ao longo da Grande Muralha registram a história da construção e da guarnição do. A Grande Muralha, bem como o desenvolvimento político, militar e económico, cultural e social são dados históricos preciosos.
No entanto, devido às vicissitudes do tempo, à erosão do vento e da chuva, muitas das inscrições na Grande Muralha foram quase perdidas. Em 2022, o Instituto de Pesquisa Cultural da Grande Muralha de Pequim, o Instituto de Design Arquitetônico de Pequim da Universidade de Ciência e Tecnologia de Pequim e a Xinwei Changxiang Digital Technology (Pequim) Co., Ltd. formaram uma equipe de pesquisa para coletar digitalmente 54 inscrições da Grande Muralha no distrito de Yanqing. e micromarcar as inscrições dos estudos de extração e análise.
Ni Yue, vice-engenheiro-chefe do Instituto de Pesquisa e Projeto Arquitetônico da Universidade de Ciência e Tecnologia de Pequim, apresentou que a extração de micromarcas usa equipamentos profissionais, como scanners a laser tridimensionais de alta precisão e câmeras de alta definição para digitalizar e fotografar o inscrições de forma sem contato e não destrutiva e, em seguida, por meio de algoritmos profissionais, processam a nuvem de pontos tridimensionais coletada e os dados de imagem bidimensional, de modo que o texto borrado e difícil de reconhecer pelo olho humano possa ser "visto " de novo.
Em comparação com o método anterior de uso de esfregações físicas para obter informações de inscrição, a extração de micromarcas pode não apenas coletar informações sem contato, mas também restaurar as informações ao máximo.
Desta forma, a cena histórica registrada em uma placa de pedra na Grande Muralha da Torre Jiuyan tornou-se gradualmente "clara": No inverno do 18º ano de Wanli (1590), o inspetor de Shanxi Sun Hualong acompanhou Guo Siwei, o governador de Xuanfu , e subi a Torre Jiuyan ao longo da trilha ao longo da Montanha Flamejante. Olhando para o magnífico cenário de inverno da Grande Muralha, me inspirei na poesia e escrevi com grande emoção...
Entre as 54 estelas de pedra da Grande Muralha, incluindo estelas de obras urbanas, estelas de construção de Yushiding, estelas de poesia, testas de portas, estelas de templos, etc., há cerca de 10.000 caracteres nas estelas, e mais de 1/4 dos caracteres precisam de confirmação adicional e identificação. A tecnologia de extração de micromarcas reconhece diretamente mais de 1.000 palavras.
"O estudo das inscrições da Grande Muralha é de grande importância para a compreensão do processo de construção, dos regulamentos de construção, da escala do projeto e do investimento, da poesia da fortaleza fronteiriça e da cultura popular da Grande Muralha. Tang Yuyang disse que, no futuro, a equipe de pesquisa continuará." realizar pesquisas mais aprofundadas sobre a Grande Muralha As práticas de exploração e proteção permitem que o valor da Grande Muralha, um patrimônio cultural mundial, seja interpretado e explicado de forma mais abrangente.
