歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)的構(gòu)建

羅超君　（華東建筑設(shè)計研究院有限公司歷史建筑保護設(shè)計院，上海 200041）

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歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)的構(gòu)建

羅超君（華東建筑設(shè)計研究院有限公司歷史建筑保護設(shè)計院，上海 200041）

建構(gòu)建歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)旨在為歷史建筑資源建立規(guī)范的信息化檔案，掌握歷史建筑第一手的基礎(chǔ)資料，使之成為歷史建筑價值評估與保護再利用設(shè)計的基本依據(jù)，從而指導(dǎo)歷史建筑保護和開發(fā)利用，完善歷史建筑保護管理機制。信息管理系統(tǒng)的建設(shè)包括“信息管理系統(tǒng)構(gòu)架研究與設(shè)計”、“信息采集、錄入與管理”和“信息擴充與維護”三個主要階段。通過對歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計和數(shù)據(jù)需求分析兩方面內(nèi)容的展開，詳細(xì)介紹了信息管理系統(tǒng)構(gòu)建的意義、原則、內(nèi)容與過程。

歷史建筑資源管理；信息系統(tǒng)；屬性數(shù)據(jù)；空間數(shù)據(jù)；系統(tǒng)建設(shè)

1　歷史建筑保護信息化研究現(xiàn)狀與發(fā)展

歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)是對歷史建筑資源進行整合管理的一種系統(tǒng)與量化的技術(shù)手段，其核心在于歷史建筑資源的數(shù)字化與信息化。

關(guān)于數(shù)字技術(shù)在歷史建筑保護方面的應(yīng)用，國外這方面研究起步較早，目前在這一領(lǐng)域已經(jīng)擁有相當(dāng)成熟的理論與技術(shù)支持。西方發(fā)達國家自上世紀(jì)90年代初期提出歷史建筑數(shù)字化研究的課題，并著手將數(shù)字技術(shù)應(yīng)用到歷史建筑保護和再利用的過程中，歷史建筑數(shù)字化便是其基本內(nèi)容之一，不久，三維激光掃描技術(shù)即成為空間數(shù)據(jù)獲取的一種重要技術(shù)手段，并在意大利文化遺產(chǎn)保護領(lǐng)域率先得以應(yīng)用。到21世紀(jì)初，三維建模技術(shù)、信息建模技術(shù)已被用于歷史建筑的保護工作之中，運用數(shù)字技術(shù)對歷史建筑信息進行分析、處理，建構(gòu)較為復(fù)雜的數(shù)字模型，同時注重研究歷史建筑保護和再利用的模式。目前，歷史建筑數(shù)字化取得了一系列重要的科技成果，諸如VR虛擬現(xiàn)實場景漫游、三維測繪等等，這標(biāo)志著建筑遺產(chǎn)數(shù)字化進入到了全方位的虛擬空間研究階段。

信息化技術(shù)近年來在國內(nèi)歷史建筑保護中的應(yīng)用研究也得到了長足發(fā)展。我國較早進行的建筑遺產(chǎn)數(shù)字化保護研究是始于上世紀(jì)末北京故宮博物院的數(shù)字化工程，首次將數(shù)字技術(shù)應(yīng)用到數(shù)據(jù)采集、模型構(gòu)建、信息庫建設(shè)和虛擬展示等環(huán)節(jié)中，并建立數(shù)字故宮博物館項目，為我國建筑遺產(chǎn)數(shù)字化探索打下了堅實的基礎(chǔ)。對建筑信息模型（BIM）技術(shù)的研究與應(yīng)用從本世紀(jì)初引入我國至今已取得一定進展與成果。近年來，青島國棉六廠改造、首鋼廠區(qū)改造、上海世博會寶鋼大舞臺等項目充分利用信息建模及分析技術(shù)，標(biāo)志著以BIM技術(shù)為核心的數(shù)字信息技術(shù)在歷史建筑保護與再利用領(lǐng)域中的應(yīng)用提升到新的高度。除歷史建筑單體外，對區(qū)域歷史建筑資源的整體信息化管理也在同步發(fā)展。從各級文物保護單位及各省市優(yōu)秀歷史建筑的登錄到工業(yè)遺產(chǎn)的普查等，都以數(shù)據(jù)庫的形式對相關(guān)歷史建筑資源進行了信息整合，如文物局主持的文物普查工作、工業(yè)遺產(chǎn)調(diào)研工作、上海市房管局歷史建筑保護事務(wù)中心目前正在進行中的“上海市優(yōu)秀歷史建筑一幢一冊普查與保護指南編制”工作等。對地理信息系統(tǒng)（GIS）的研究與應(yīng)用也隨著技術(shù)的進步得到普及，自國家“七五”計劃以來，地理信息系統(tǒng)（GIS）研究作為政府行為進入了快速發(fā)展階段，各個部門都先后展開了地理信息系統(tǒng)方面的研究與開發(fā)工作。2000年，政府有關(guān)部門提出了建立文物GIS系統(tǒng)，2007年，上海市文管委開發(fā)了基于GIS技術(shù)的建筑文物保護信息系統(tǒng)[3]。

從國內(nèi)外的信息庫發(fā)展現(xiàn)狀來看，建立區(qū)域范圍而非僅僅單體的建筑群體信息管理系統(tǒng)，并采用數(shù)字化技術(shù)進行錄入、檢索、排列、分析等工作，尤其是將區(qū)域地圖用可視化的GIS系統(tǒng)方式進行統(tǒng)計、展示和管理，并使信息庫得以動態(tài)更新，是歷史建筑資源信息管理的主流發(fā)展模式。

2　構(gòu)建歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)的意義

歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)的構(gòu)建如同為歷史建筑“建立戶口”，使每處歷史建筑資源“有案可查”。

建立歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)，掌握第一手的基礎(chǔ)信息資料，使之成為歷史建筑價值評估與保護再利用設(shè)計的基本依據(jù)，從而指導(dǎo)歷史建筑保護和開發(fā)利用，完善歷史建筑保護管理機制。

采用GIS地理信息系統(tǒng)等新型數(shù)據(jù)庫方式的歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)將具有豐富的數(shù)據(jù)檢索路徑和表達維度。根據(jù)管理部門實際使用需要，信息庫可以位置坐標(biāo)、建筑類型、建成年代、建筑高度、外觀特色、建筑師信息、建筑規(guī)模等等多個維度的信息為檢索和分類的路徑，此外，通過關(guān)鍵詞的檢索，甚或依靠大數(shù)據(jù)進行關(guān)鍵信息的排序、整理，管理者和查詢者可以宏觀且直觀地掌握歷史建筑信息資料和特點。

同時，信息庫是動態(tài)的和逐步完善發(fā)展的。在建立信息管理系統(tǒng)基本框架后，隨著城市發(fā)展和歷史建筑資源本身的保護利用等變化，信息庫也將隨之進行動態(tài)更新，且對每次更新進行記錄和迭代，從而確保系統(tǒng)信息可以較準(zhǔn)確反應(yīng)建筑的當(dāng)前狀態(tài)，同時保留的原信息也作為信息比較的依據(jù)，便于管理部門的監(jiān)管，提高管理實施效率和水平。

3　歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)建設(shè)

信息管理系統(tǒng)的建設(shè)是個龐大而需要一定周期的工作，包括“信息管理系統(tǒng)構(gòu)架研究與設(shè)計”、“信息采集、錄入與管理”和“信息擴充與維護”三個主要階段。

3.1信息管理系統(tǒng)構(gòu)架研究與設(shè)計

信息管理系統(tǒng)構(gòu)架研究與設(shè)計是信息庫建設(shè)的基礎(chǔ)，具體由數(shù)據(jù)需求分析、數(shù)據(jù)庫架構(gòu)及功能模塊設(shè)計等研究內(nèi)容構(gòu)成，這部分內(nèi)容是本文論述重點，將在后文詳細(xì)展開。

3.2信息采集、錄入與管理

信息管理系統(tǒng)建設(shè)第二階段為信息采集、錄入與管理。通過反復(fù)論證和試樣調(diào)整，從而建立信息管理系統(tǒng)基本構(gòu)架后，在主管部門領(lǐng)導(dǎo)下組織技術(shù)人員對歷史建筑資源基本信息進行全面采集。信息的采集與錄入是歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)建設(shè)最重要的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，而普查與調(diào)研的方法及調(diào)查表的設(shè)計與填寫又是至關(guān)重要的前提條件。

調(diào)查開始前，首先應(yīng)制定調(diào)查方案，調(diào)查方案包括調(diào)查目標(biāo)的設(shè)定、調(diào)查范圍和內(nèi)容的確定、調(diào)查工作組織、計劃與進度安排、調(diào)查技術(shù)路線及技術(shù)手段的確定等等，最重要的是制定規(guī)范與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，從操作和成果兩方面進行質(zhì)量控制，并及時進行數(shù)據(jù)化歸檔管理，使其調(diào)查成果最大限度得到利用。

調(diào)查表格的設(shè)計從兩方面出發(fā)，既要滿足調(diào)查和研究的規(guī)范化要求，又要充分考慮后續(xù)保護與再利用價值評估的需求。

信息錄入后，管理者便可根據(jù)使用需要，從不同路徑對信息進行檢索、排序、調(diào)閱，從而實現(xiàn)信息庫的管理和使用。

3.3信息擴充與維護

信息管理系統(tǒng)建設(shè)第三階段為信息擴充與維護。城市的發(fā)展和建筑物本身的生命周期變化都要求信息庫必須是動態(tài)更新和發(fā)展的。歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)在信息錄入后，也為日后建筑信息變化保留了更新路徑，根據(jù)歷史建筑在使用過程中的自然變化及人為干預(yù)兩種變化模式，具體分為以定期普查為依據(jù)以及以項目開發(fā)為情由的兩種更新情況。

第一種情況針對前一次信息采集錄入迄今未經(jīng)項目開發(fā)的歷史建筑資源，要求定期開展普查工作，對歷史建筑資源的自然變化情況進行記錄和比對，及時發(fā)現(xiàn)問題，以便更好地對歷史建筑資源進行保護和再利用規(guī)劃；第二種情況針對經(jīng)過再利用開發(fā)的歷史建筑資源，這種情況要求建筑開發(fā)利用的建設(shè)單位在項目竣工后，根據(jù)信息庫數(shù)據(jù)采集要求，如實上報相關(guān)的更新信息，進行信息錄入，實現(xiàn)信息庫的更新，根據(jù)管理需要，甚至可以將信息庫更新信息的上報通過管理規(guī)程的方式，作為建設(shè)單位項目竣工驗收歸檔的必要條件，從而使信息庫的更新具有一定的必然性和強制性，推動信息庫動態(tài)持續(xù)地發(fā)展下去。

信息庫的更新機制并非通過抹去之前的記錄的方式，而是在更新的同時，保留之前的建筑信息，信息庫將為每個時期的歷史建筑保留所有掌握的信息，使管理部門可以進行新舊比較，從而通過信息庫更新來實現(xiàn)對歷史建筑的監(jiān)管。

4　歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

p4.1歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)的構(gòu)成

數(shù)據(jù)庫是信息管理系統(tǒng)的核心，數(shù)據(jù)庫的設(shè)計顯得尤為重要，一個高質(zhì)量的數(shù)據(jù)庫有利于將來系統(tǒng)的擴展。歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)將采用GIS系統(tǒng)，即地理信息系統(tǒng)（Geographical InformationSystem，簡稱GIS），以數(shù)字化的形式采集、存儲、管理、分析和顯示歷史建筑的地理空間及其他基礎(chǔ)信息，歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)的架構(gòu)主要由空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫兩大部分組成。

空間數(shù)據(jù)庫是指存儲實體空間信息的數(shù)據(jù)庫。空間信息是用來描述實體的空間位置特征的信息，以一定的空間坐標(biāo)系為參考，并以矢量數(shù)據(jù)表示。處理實體的空間是GIS的最大特點，是區(qū)別于其他信息系統(tǒng)的標(biāo)志。

屬性數(shù)據(jù)庫是指定義實體自然屬性和社會屬性的數(shù)據(jù)庫。屬性數(shù)據(jù)包括具有規(guī)則屬性的結(jié)構(gòu)型數(shù)據(jù)和不具備規(guī)則屬性的非結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù)。

空間信息和屬性信息共同描述一個空間實體，歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)作為一個關(guān)系數(shù)據(jù)庫，將對歷史建筑的空間數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化的屬性數(shù)據(jù)進行關(guān)聯(lián)和統(tǒng)一管理。

4.2信息管理系統(tǒng)的設(shè)計

信息管理系統(tǒng)設(shè)計的整個過程包括以下幾個步驟：數(shù)據(jù)的采集與處理；設(shè)計數(shù)據(jù)庫的概念模型設(shè)計；數(shù)據(jù)庫的邏輯設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計；數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計；物理數(shù)據(jù)庫的建立、試運行、評價等。

物理數(shù)據(jù)層是信息管理系統(tǒng)中基本數(shù)據(jù)的存儲形式，即以歷史建筑單體或群落為單位的信息表，是信息庫的基礎(chǔ)。

邏輯數(shù)據(jù)層即信息檢索的分類法，根據(jù)歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)的需求，分為建筑類型、保護級別、始建年代、群落規(guī)模、建筑高度、建筑面積、結(jié)構(gòu)形式等大類。物理數(shù)據(jù)層中的每條數(shù)據(jù)均設(shè)定了“信息屬性”一欄，并為其賦值，以建立科學(xué)的檢索規(guī)則。邏輯數(shù)據(jù)層直接面向用戶。

概念數(shù)據(jù)層是研究過程中的組織框架和信息管理系統(tǒng)后臺的管理框架，直接面向維護和管理人員，按歷史建筑資源所屬地域劃分區(qū)塊，分區(qū)操作、管理與維護。

此外，信息管理系統(tǒng)還包括系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能設(shè)計，具體結(jié)構(gòu)由檢索查詢、統(tǒng)計分析、打印輸出、系統(tǒng)維護等幾大功能模塊組成，實現(xiàn)數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)查詢與統(tǒng)計、數(shù)據(jù)內(nèi)容輸出等功能。

5　歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)需求分析

歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)的信息搜集旨在為管理層面提供全面視野，在關(guān)鍵性基礎(chǔ)信息方面要求簡潔而明確，突出重點，房測、現(xiàn)狀完損情況等具體深入的調(diào)研及人文歷史等輔助信息留待下步工作層級展開。通過參照《上海市文物保護條例》、《上海市歷史文化風(fēng)貌區(qū)和優(yōu)秀歷史建筑保護條例》，并借鑒《第三次全國文物普查不可移動文物登記表》、《中國工業(yè)建筑遺產(chǎn)調(diào)查記錄與索引》，可以總結(jié)出歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)需求。具體可分為空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)兩大類型。

5.1空間數(shù)據(jù)

空間數(shù)據(jù)是指用來表示空間實體的位置、形狀、大小及其分布特征諸多方面信息的數(shù)據(jù)，它可以用來描述來自現(xiàn)實世界的目標(biāo)，它具有定位、定性、時間和空間關(guān)系等特性?？臻g數(shù)據(jù)以點、線、面以及實體等基本空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為形式。

圖層是空間數(shù)據(jù)組織的基本單位，空間數(shù)據(jù)的分布性是通過圖層的分布來體現(xiàn)的。圖層是一定空間范圍內(nèi)具有相同屬性要素的同類地理空間實體的有機集合，即在某種特殊應(yīng)用領(lǐng)域下相互之間有著密切聯(lián)系的地理空間實體的組合。因此，圖層具有專題和空間范圍兩個基本要素，不同專題和空間范圍的圖層根據(jù)一定規(guī)則進行組合便可形成內(nèi)涵豐富的地圖[1]。

5.2屬性數(shù)據(jù)

屬性數(shù)據(jù)可分為具有規(guī)則性的結(jié)構(gòu)型和不具規(guī)則性的文檔型兩類數(shù)據(jù)類型。

結(jié)構(gòu)型數(shù)據(jù)指的是具有規(guī)則屬性的表格型數(shù)據(jù)。在歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)中需要建筑編號、名稱、地址、始建年代、建筑類型、保護級別、群落規(guī)模、建筑面積、建筑高度、結(jié)構(gòu)形式、完損狀況等結(jié)構(gòu)型數(shù)據(jù)。

文檔型數(shù)據(jù)指的是在存儲、顯示過程中只能以整個文件的方式進行的數(shù)據(jù)，不具有結(jié)構(gòu)性。文檔型數(shù)據(jù)包括文本文檔、圖像數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)等類型。文本文檔指的是以文字為主，結(jié)合表格、插圖等描述各階段成果的文檔型數(shù)據(jù)，包括word文檔和txt文檔等。在歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)中需要總體風(fēng)貌與風(fēng)格特征、人文歷史、周邊環(huán)境與景觀等，可以附加但不必需各種勘察報告、專題研究報告等；圖像數(shù)據(jù)指的是各種掃描、拍攝或其他途徑獲得的柵格文件，主要包括jpg、bmp、tif等文件格式。在歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)中需要歷史建筑各立面外觀及室內(nèi)重要空間照片；圖形數(shù)據(jù)指的是區(qū)別于圖像文件的矢量文件，主要包括dwg、dxf、ai、pdf等文件格式。在歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)中需要歷史建筑總平面圖、各立面圖、各層平面圖等。

6　結(jié)語

構(gòu)建歷史建筑資源信息管理系統(tǒng)旨在為歷史建筑資源建立規(guī)范的信息化檔案，應(yīng)遵循經(jīng)濟高效性原則，對歷史建筑管理所需的各類信息進行數(shù)字化存儲，實現(xiàn)信息整合與重復(fù)利用，提高管理效率；同時，還需遵循標(biāo)準(zhǔn)化與可擴展性原則，對所需信息按管理需求及存儲方式進行分類，有序適用，形成模塊化標(biāo)準(zhǔn)，具有可擴展性，利于主管部門對歷史建筑資源信息共享、協(xié)同共建。引入GIS系統(tǒng)的目的在于將屬性數(shù)據(jù)與空間圖形進行整合，通過專業(yè)組織模式的設(shè)計，利用其強大的空間分析功能，為大量多源數(shù)據(jù)的深入研究分析與圖形表達提供強大的技術(shù)支撐，使其成為歷史建筑價值評估以及保護再利用設(shè)計的基本依據(jù)，從而為歷史建筑資源的日常管理與維護和保護與再利用開發(fā)奠定基礎(chǔ)。

[] 宋計棉，周擁軍.文物建筑保護信息化系統(tǒng)[J].上海城市規(guī)劃，2007（6）：48.

[2] 陽俊彪，蔡宣平.地理信息數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)[J].國防科技大學(xué)學(xué)報，1995（6）：60.

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1007-7359(2016)03-0015-04

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.03.004

羅超君 （1981-），女，上海人，畢業(yè)于同濟大學(xué)，建筑學(xué)碩士，工程師。