在論壇的重要成果發布專場活動中,南京大學黨委副書記、中華文明數智創新實驗室主任陳云松教授發布了“中華古城數字圖譜集成”工程成果。該項目也是高校成果唯一代表,其他6個專項發布單位分別為中央廣播電視總臺、新華社、中央網信辦、國家廣播電視總局、國家圖書館、中國科協。出席論壇的中外嘉賓表示,要運用新技術新手段,提高文化遺產保護傳承能力和水平,更好助力歷史文脈賡續傳承。
南京大學“中華古城數字圖譜集成”工程為古城保護這一全球性難題提供了高效的“中國范式”,它以跨學科的數智方法賦能古城保護,讓衛星圖片、天地圖和海量文獻資料,在算法整合中實現難題的破解,且目前已運用于第四次全國文物普查。該項目由南京大學中華文明數智創新實驗室牽頭,該實驗室圍繞文明研究“主軸”,重點開展文明遠讀、文明探源、文明傳承、文明熔鑄、文明互鑒研究。其中,文明傳承項目重點聚焦中華古城保護數字圖譜集成、邊疆地域中華古城圖譜、伊儒會通的中華清真寺圖譜等重大工程,為近3000個中華古城進行數字復原和保護區劃定等工作,為全球人類歷史聚落遺產的傳承保護創新方法、探索標準,以數智創新踐行全球文明倡議。
據了解,2025北京文化論壇以“傳承·創新·互鑒”為永久主題,以“文化和科技融合發展”為年度主題,設置主論壇、6場平行論壇、20余場專業沙龍以及多項精彩配套活動,中央和各地宣傳文化單位負責人,國內外知名專家學者、世界知名文化機構代表、頭部文化企業代表、文化名人、行業領軍人物等約800名中外嘉賓齊聚北京,聚焦文化和科技融合發展,圍繞數字化賦能文化遺產、科技激發文化原創力、視聽產業融合破圈、新科技提升公共文化品質、網絡文化創新發展、尊重文明多樣性等議題開展深入交流。
讓我們一同走進這場
數字與文明交融的穿越故事
見證科技如何讓
消逝的過往重獲生機
以數字科技賦予古城生命!
穿越時空只為你!
南大團隊以數智技術賡續古城歷史文脈
想象一下,曾隱于方志古畫中的古城風貌,此刻正掙脫二維的束縛,在你眼前全景鋪展……這就是南京大學“中華古城數字圖譜集成工程”團隊正在進行的突破性實踐。他們用無人機、AI與MR建模等工具還原歷史影像,讓一座座古城“穿越時空”來與我們相見,半個多世紀的變遷躍然眼前,力圖實現“文明的可視化”。
陳云松在發布現場表示,中華古城的保護與傳承,是守護歷史文化遺產的時代使命,是激活中華優秀傳統文化的關鍵紐帶,更是推動人類文明傳承發展的共同責任。團隊充分發揮南京大學的學科交叉和新文科發展優勢,全力探索數智賦能文化遺產保護的當代實踐路徑,為中國乃至全球古城保護打造數據基座、提煉工作標準、提供解決方案。
中華古城:一城一圖
01背景與挑戰
數字技術破解古城保護難題
中國有2800多個縣級行政區劃城,每座老府城、老縣城的傳統風貌如何、歷史文脈何在?需加保護的老城及歷史街區如何劃定、如何監測?一直是文化遺產保護工作中的難題。
2024年8月,南京大學中華文明數智創新實驗室啟動“中華古城數字圖譜集成工程”。南京大學建筑、歷史地理、文化遺產、數字人文、信息工程、計算機視覺等專業的多學科團隊,系統采集中華古城歷史遙感影像資料,編繪以縣級行政區劃為制圖單位的古城歷史衛星影像地圖,搭建古城歷史地理信息數字化平臺,展示古城古今的變化細節。
南京大學團隊已收集處理分析陜西、河南、江蘇、福建四省全域的歷史遙感影像,并查閱歷史文獻、實地測繪,進行實景三維重構、AI工具輔助生成,編繪了近500個縣(市、區)的老城歷史影像地圖。團隊運用無人機傾斜攝影及三維激光掃描技術,完成了多個重點古城的實景三維重構,經解算生成GSD精度達3厘米的高清模型。
“古城是文明信息的空間載體,隨著經濟發展和大規模的城市建設,不少古城的原真風貌被破壞。在縣域層面,特別是中西部地區的古城,開發的程度雖然不高,但古城保護的人財物資源不足,也更需要專業指導。”南京大學建筑與城市規劃學院副院長魯安東教授坦言。團隊希望用數字技術保存、還原古城的歷史風貌,并將在數字化平臺中融入古城的建筑、方志、繪畫、聲音等信息,讓大家感受古城的文化魅力。
02技術探秘
多種技術手段還原古城風貌
遙感影像+古舊地圖+地方志
共同識別老城“輪廓”
想了解一座古城的歷史風貌,首先要確定老城的“輪廓”,遙感影像可以提供一個直觀視角。美國的CORONA衛星于20世紀六七十年代拍攝的遙感影像數據,進入團隊視線。
“下載的遙感影像邊緣存在畸變,我們要剪裁、分割、拼接影像照片,再結合古舊地圖、地方志等文獻資料的記載,將當地標志性建筑、道路等有地理特征的信息控制點作為坐標,對照片進行配準、校正。經過一系列流程,遙感影像的精度可以達到米級以下。”南京大學地理與海洋科學學院副教授陳剛解讀歷史遙感影像制圖的主要技術。
“我們以多顆衛星拍攝的遙感影像數據為依據,并與現今的衛星圖像進行對比分析,提取古城墻、古街巷、古河道等地理要素,并關注土地變化、歷史風貌區變化等信息,再利用ESRI ArcGIS制圖平臺制成老城現狀影像圖。”陳剛介紹,在團隊編繪的近500座縣城的歷史衛星影像地圖中,每個縣城都有4幅圖,分別是全域影像圖、老城影像圖、現狀影像圖和老城范圍矢量復原圖,它們直觀展現了縣級城市的歷史城區(老城)及歷史建筑風貌區的范圍,這將為未來開展古城空間變化監測與定量分析奠立基礎。
在團隊繪制歷史影像地圖的同時,南京大學藝術學院副教授陳靜則帶領學生翻閱地方志、古詩文,搜尋老照片,尋訪古跡,做口述史,這既為地圖影像制作提供歷史線索、形成交叉印證,也為后期豐富古城數字平臺的文化信息奠定基礎。
無人機+三維激光+AI
對古城數智化重現
針對古城形態改變的現狀,團隊創新研發AI技術輔助數字還原古城建筑格局。特定氣候帶的建筑,有著相似的建筑規則和形態基因,院落和單體房屋的結構關系是相對固定的。在歷史衛星影像地圖上確定建筑屋頂的基本樣貌后,就可以用AI工具輔助生成古建筑群的整體形態,目前,團隊正在將幾十年來積累的建筑形態數據投喂給AI工具,不斷提高AI生成內容的質量,20世紀五六十年代的古城風貌漸漸清晰起來。
03平臺構建
四大系統打造數字保護生態
中華古城多時相地圖平臺
為近3000座府縣城搭建起歷史地理信息數字化平臺,集成多時相遙感影像、歷史輿圖、地方志及文化地標數據,繪制中華古城“古今對照”雙城之圖,直觀呈現城市空間結構的百年變遷,實現對古城城市形態、建筑遺產和非物質文化資源的數字化存儲、可視化分析與多層次展示。
中華古城多時相地圖平臺
中華古城保護區識別平臺
依托遙感、GIS、圖像增強和人工智能方法,完成了四省近500座縣城的歷史影像編繪,初步識別出歷史城區的外廓,進而分析古城郭、古街巷、古河道等城市肌理,為做好文物普查提供支撐。
中華古城風貌重建平臺
選取典型古城,利用無人機、激光雷達、三維點云和AI技術進行數字風貌復原和智能形態修復,并生成多維度文明圖譜。
中華古城守護者行動
發動全國大學生志愿者參與到平臺的數據標注與上傳等田野工作當中,在平臺的建設基礎上還開發了“古城守護者”小程序;通過“政府—居民—高校”三方協同的創新機制,有效整合碎片化的古城文化資源,為古城的保護規劃、學術研究及可持續活化提供了扎實的數據基礎和決策支持。
“古城守護者”小程序
04目標愿景
從數字化到文明可視化
再現古城文明基因
如果說追尋古城的歷史風貌只是激活古城生命的前奏,那么發掘古城的人文價值、文化基因,則是讓古城煥新的“靈魂”。魯安東認為,古城的文化景觀,蘊含著古城的文化基因,用數字化手段識別和復現這些基因,將有利于延續古城的文脈。目前大量的文旅數字化項目,是對場景與環境的可視化,但還不是文明的可視化。團隊希望通過多學科的參與,以文明為中心對古城的數智形態進行共創和重建。
探索文明傳承中國范式
南京大學社會科學處處長高方表示,古城保護是一個全球在面臨現代化過程中共同面對的挑戰和難題,不同地方的研究機構和學者都在探索不同的路徑和可能性。“中華古城數字圖譜集成工程”本身也是探索方式之一,項目從較大時空尺度上提出了觀察城市古今變化的方法,并結合文獻、人工智能圖像分析和田野調查劃定古城保護建議區域。
這是一項基于專業數據和科學方法的研究,具有一定的普遍性和通用性,使全球歷史城市可以在一個技術框架下進行研究和比較,也為同一歷史時期和相近空間尺度上的歷史城市發展與變化比較分析提供依據。
陳云松表示,面向千年文脈賡續的歷史重任,南京大學中華文明數智創新實驗室將繼續以科技賦能為引擎,以數智融合為路徑,探索文明傳承的“中國范式”,為全球人類歷史聚落遺產的保護貢獻東方智慧。
初心不改,探索未息
南大學人以數智技術為舟楫
以文明傳承為航向
融古今智慧,續文明薪火
始終奮進在數字賦能的道路上!
歷史回響,使命在肩
誠邀您關注中華古城數字圖譜集成工程
一同見證科技守護文明根脈的全新旅程!