Пекин: более 120 проектов по охране Великой китайской стены позволяют культурному наследию сиять славой времени
2024-08-10
한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina
Применяйте удаленный мониторинг в реальном времени, высокоточное трехмерное моделирование и другие технологии.
Цифровые технологии усиливают защиту Великой китайской стены (наблюдение больших данных)
основное чтение
Великая стена является представительным символом китайской нации и важным символом китайской цивилизации. Это историческое и культурное наследие необходимо охранять и передавать. Удаленный мониторинг в режиме реального времени, высокоточные трехмерные модели, алгоритмы глубокого обучения... Пекин реализовал более 120 проектов по защите Великой стены. Все больше цифровых технологий применяется для защиты и исследования Великой стены. заставляя его оживиться и расцвести в новой эпохе.
На рисунке схематически показаны различные методы защиты Великой китайской стены Дачжуанке с использованием цифровых технологий. Фотография предоставлена Пекинской компанией Weiming Wenbo Culture Technology Co., Ltd.
Величественная Великая стена Бадалин, крутая и величественная Великая стена Цзянькоу, изящно построенная Великая стена Симатай... Великая стена в Пекине извилистая и прочная, она является важной частью Великой китайской стены.
С 2000 года Пекин реализовал более 120 проектов по защите Великой китайской стены, создал первую в стране практическую базу по защите и восстановлению Великой китайской стены, запустил научно-исследовательские проекты по ремонту Великой китайской стены, проекты по мониторингу деформации и повреждений Великой китайской стены и т. д., а также все больше и больше цифровых технологий. технологии применяются на Великой стене. Благодаря защите и исследованиям древнее культурное наследие может сиять славой своего времени.
цифровые записи
Создание цифрового архива полного цикла Великой стены
В районе Яньцин в Пекине Великая стена Дачжуанке полна зелени и жизненной силы внутри и снаружи. «Посмотрите, это облачная камера, которая представляет собой датчик дождя, ветра, температуры и влажности». Следуя указаниям Лю Баошань, директора исследовательского центра Пекинской компании Weiming Wenbo Culture Technology Co., Ltd., четыре комплекта. Оборудование можно увидеть установленным по обе стороны городской стены: «Вот так за ним можно следить удаленно в режиме реального времени».
На расстоянии более 50 километров, на платформе «Цифровые архивы культурных реликвий и управление здравоохранением» компании Beijing Weiming Wenbo Culture Technology Co., Ltd., нажмите, чтобы войти в «Проект исследовательского ремонта Великой стены на участке Дачжуан». Верхняя сторона электронного устройства. На экране отображается количество культурных реликвий, задействованных в проекте. Панорамные данные, ход реализации проекта, записи проверок. В левом нижнем углу отображается изображение в реальном времени, снятое камерой, установленной на месте проекта.
В 2022 году в районе Яньцин начнется научно-исследовательский проект ремонта участка Дачжуан Великой стены. «В проекте используется модель полного сотрудничества между различными дисциплинами, такими как археология, исследования, структура, материалы, растения, изыскания, проектирование и строительство, полное отслеживание научных экспериментов, цифровые записи полного отслеживания процессов, и динамическое управление файлами», — представил Тан Юян, исполнительный вице-президент Пекинского института культурных исследований Великой китайской стены.
Этот проект отличается от традиционных инженерных архивов. Взяв в качестве примера археологические работы на ранней стадии проекта, исследователи выбрали четыре временных момента: до археологических раскопок, после расчистки участка, во время археологического процесса и после археологических раскопок. В конце провести анализ самой Великой китайской стены Дачжуанке и окружающей ее среды, а также сбор цифровой информации. В трехмерной цифровой модели детально записано все: от рельефа и растительности вокруг стены до надписей на текстовых кирпичах противника. «Благодаря цифровому сбору и записи всего процесса мы можем сравнить изменения, произошедшие на Великой стене во время археологического процесса, делая необратимый археологический процесс обратимым в цифровом мире, а также предоставляя информацию для последующего проектирования ремонта и связанных с ним исследований». представил.
В дополнение к трехмерным пространственным данным самой Великой китайской стены исследователи также развернули интеллектуальное оборудование Интернета вещей на Великой китайской стене Дачжуанке, используя регистрацию искусственного интеллекта и медленную прямую трансляцию, чтобы сохранить процесс реализации проекта ремонта и рост окружающей растительности, обеспечивающий основу для исследовательских проектов. Реализация и влияние окружающей экологической среды на Великую стену обеспечивают поддержку данных.
На этой основе исследовательская группа запустила выставку облаков Великой стены Дачжуанке, которая позволяет зрителям почувствовать себя на месте, ощутить величие и величие Великой стены династии Мин, оценить красивые пейзажи Великой стены во всех ее проявлениях. сезона, и наблюдать за всем процессом выполнения ремонтного проекта.
Район Яньцин также использовал косую фотосъемку с дронов, а также инфракрасную высотную съемку и картографирование для моделирования Великой стены, создав трехмерную модель всей каменной кладки Великих стен в районе с точностью до 2 см. «Создание высокоточной трехмерной модели позволило осуществлять цифровое управление Великой китайской стеной», — сказал Ю Хайкуань, заместитель директора Музея района Яньцин (Управление по управлению культурными реликвиями): «Мы будем полагаться на существующие результаты и использовать виртуальную реальность, дополненную реальность, цифровые голографические технологии, иммерсивный опыт и т. д., а также разрабатывать сценарии цифровых приложений Great Wall, подходящие для нескольких групп людей».
Цифровой мониторинг
Автоматически определять деформацию Великой китайской стены
В Исследовательском центре городских приложений больших данных Пекинского университета гражданского строительства и архитектуры несколько компьютеров отображают информацию о погоде и вибрации в режиме реального времени в восьми точках Великой китайской стены, включая Цзюйунгуань и Хуанхуачэн.
Под воздействием множества факторов, таких как естественная эрозия и выветривание, человеческое производство и жизнь, а также исторические изменения окружающей среды, многие точки Великой стены были повреждены, некоторые находятся на грани обрушения, а некоторые участки земли полностью исчезли.
Защита необходима срочно. В последние годы Пекинский институт культурных исследований Великой стены взял на себя ведущую роль в Китае в проведении исследований в области технологии мониторинга деформации Великой стены на основе Бэйдоу, метеорологической и другой мультимодальной интеграции, а также изучения превентивной защиты Великой стены.
«Мониторинг деформации Великой китайской стены в режиме реального времени поможет своевременно обнаружить потенциальные угрозы безопасности на самой Великой китайской стене и обеспечит основу для научной разработки профилактических мер», — сказал Лю Фэй, доцент Исследовательского центра городских приложений больших данных». Пекинского университета гражданского строительства и архитектуры.
Используя технологию наклонной фотографии с дронов, исследователи получили изображения 352 километров Великой стены в Пекине, создали подробные ортофотоснимки и реальные трехмерные модели, а также создали базу данных существующих форм примерно 100 километров Великой стены. С помощью алгоритмов глубокого обучения была разработана интеллектуальная модель распознавания морфологии Великой стены, которая может независимо идентифицировать морфологические характеристики Великой стены, включая различные типы повреждений, такие как обрушение и утрата. После тестирования точность распознавания модели составила более 80%. Позже, благодаря интеллектуальной идентификации и сравнению годовых данных, мы сможем быстро понять изменения в форме Великой стены и своевременно принять целевые меры.
Команда также провела углубленный анализ воздействия естественных метеорологических условий, таких как транспортные средства, осадки, ветер, температура и молния, на деформацию Великой стены, и создала технологическую систему мониторинга облаков для катастрофы деформации Великой стены, чтобы ощущайте вибрацию и деформацию Великой китайской стены в режиме реального времени и предупреждайте о рисках.
Используя технологию мониторинга вибрации «Beidou + акселерометр», исследователи провели двухлетнее исследование «Мониторинг вибрационных катастроф Великой китайской стены» в районе Хуайжоу, Пекин, и накопили большой объем данных, таких как частота вибрации, деформационное смещение и другие данные. Стена Великой китайской стены. "Ряд результатов исследований обеспечивает научную основу для разработки целевых мер защиты Великой стены и помогает уменьшить ущерб Великой стене, вызванный естественными метеорологическими условиями", - сказал Лю Фэй.
В более широком масштабе развернута превентивная защита. В 2023 году Пекинское муниципальное бюро культурных реликвий и Пекинский университет гражданского строительства и архитектуры впервые начнут осуществлять аэрофотосъемку всей Великой стены и завершат аэрофотосъемку и анализ данных ресурсов Великой стены в районах Миюнь и Яньцин. . Ожидается, что в течение этого года вся каменная кладка Великой китайской стены в Пекине будет завершена с помощью аэрофотосъемки и цифрового трехмерного моделирования. Ожидается, что в будущем будет использоваться распознавание изображений и анализ больших данных для реализации интеллектуальной автоматической идентификации и мониторинга. По морфологическим изменениям Великой стены можно поставить диагноз «заболевания». В зависимости от тяжести будет предложен план «лечения».
Извлечение микроследов
Взлом кода надписей Великой стены
Город Сихай в районе Яньцин в Пекине является домом для зеленых гор и величественной Великой стены Цзюяньлоу. Поднявшись по лестнице, я увидел несколько поврежденных каменных табличек, вмонтированных в стену. На поверхности одной из каменных табличек почти не было текста, который можно было бы прочитать невооруженным глазом.
«Две тысячи лет вверх и вниз, десятки тысяч миль в поперечнике», Великая стена является крупнейшим и наиболее широко распространенным культурным наследием в моей стране. Каменные таблички, стоящие вдоль Великой стены, отражают историю строительства и гарнизона Великой стены. Великая китайская стена, а также политическое, военное, экономическое, культурное и социальное развитие представляют собой ценные исторические данные.
Однако из-за превратностей времени, ветровой и дождевой эрозии многие надписи на Великой стене практически утеряны. В 2022 году Пекинский институт культурных исследований Великой стены, Пекинский институт архитектурного проектирования Пекинского университета науки и технологий и компания Xinwei Changxiang Digital Technology (Beijing) Co., Ltd. сформировали исследовательскую группу для сбора в цифровом виде 54 надписей Великой стены в районе Яньцин. и микромаркировку надписей. Исследования по извлечению и анализу.
Ни Юэ, заместитель главного инженера Института архитектурного проектирования и исследований Пекинского университета науки и технологий, рассказал, что для извлечения микрометок используется профессиональное оборудование, такое как высокоточные трехмерные лазерные сканеры и камеры высокого разрешения для сканирования и фотографирования. надписи бесконтактным и неразрушающим способом, а затем с помощью профессиональных алгоритмов обрабатывают собранное трехмерное облако точек и данные двухмерного изображения, чтобы можно было «увидеть» размытый текст, трудно распознаваемый человеческим глазом " снова.
По сравнению с предыдущим методом использования физического трения для получения надписной информации, извлечение микрометок позволяет собирать информацию бесконтактно и восстанавливать информацию в максимальной степени.
Таким образом, историческая сцена, записанная на каменной табличке на Великой стене башни Цзюянь, постепенно становилась «ясной»: зимой 18-го года правления Ваньли (1590 г.) инспектор Шаньси Сунь Хуалун сопровождал Го Сивэя, губернатора Сюаньфу. , и поднялся на Башню Цзюянь по тропе вдоль Огненной горы. Глядя на великолепные зимние пейзажи Великой стены, я вдохновился поэзией и написал с большим волнением...
Среди 54 каменных стел Великой стены, включая городские рабочие стелы, строительные стелы Юшидин, поэтические стелы, дверные лбы, храмовые стелы и т. д., на стелах имеется около 10 000 символов, и более 1/4 символов нуждаются в дальнейшем подтверждении. Технология извлечения микрометок напрямую распознает более 1000 символов.
«Изучение надписей на Великой стене имеет большое значение для понимания процесса строительства, правил строительства, масштаба проекта и инвестиций, поэзии пограничных крепостей и народной культуры Великой стены», - сказал Тан Юян, - сказал, что в будущем исследовательская группа продолжит работу». проводить больше и углубленных исследований Великой стены. Практика исследования и защиты позволяет более полно интерпретировать и объяснять ценность Великой стены, всемирного культурного наследия.
