鼓浪嶼文化遺產(chǎn)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

黃承彬

（福建省廈門市文化遺產(chǎn)監(jiān)管中心，福建 廈門 361012）

0 引言

社會(huì)的進(jìn)步改變了人們對文化的看法，并改變了文化遺產(chǎn)的監(jiān)測方式，為文化遺產(chǎn)提供了主動(dòng)保護(hù)，而監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建，也加入了對文化遺產(chǎn)預(yù)防性保護(hù)理念，為文化遺產(chǎn)提供全方位的保護(hù)。故鼓浪嶼文化遺產(chǎn)監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)建，是按照相應(yīng)的設(shè)計(jì)原則，給出設(shè)計(jì)的思路與框架，在實(shí)際工作中應(yīng)用。

1 監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則與思路

1.1 原則

確定價(jià)值核心：系統(tǒng)應(yīng)用的價(jià)值是遺產(chǎn)價(jià)值，基于這一價(jià)值，預(yù)測有哪些因素可能影響遺產(chǎn)價(jià)值，并對這些風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測，避開監(jiān)測的盲目性；實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通：鼓浪嶼監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)有多個(gè)子系統(tǒng)，其中預(yù)警系統(tǒng)的構(gòu)建，是根據(jù)總平臺提出的要求，實(shí)現(xiàn)國家各遺產(chǎn)平臺間信息的有效溝通，完成數(shù)據(jù)共享和交互，并建立業(yè)務(wù)間的互通；保證安全：系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須嚴(yán)格按照安全保密條款等提出的要求，以及制定的工作規(guī)范，保證平臺無論是網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，還是各類系統(tǒng)與數(shù)據(jù)的使用，都有安全保障，特別是在重點(diǎn)遺產(chǎn)的保護(hù)中，必須保證所有操作的安全，避免數(shù)據(jù)有誤或泄露；使用先進(jìn)的技術(shù)：設(shè)計(jì)使用的技術(shù)應(yīng)是較為先進(jìn)的技術(shù)，以及正處于主流的系統(tǒng)操作技術(shù)，這類技術(shù)使用后，可保證技術(shù)的使用符合科學(xué)性、有效性提出的要求；經(jīng)濟(jì)合理：根據(jù)文化遺產(chǎn)的基本情況，實(shí)現(xiàn)人工與技術(shù)監(jiān)控的融合，實(shí)現(xiàn)分工統(tǒng)一，避免資源過度使用，增加了經(jīng)濟(jì)成本的投入，同時(shí)也減少了重復(fù)建設(shè)［1］。

1.2 思路

其設(shè)計(jì)思路的選擇，是在滿足遺產(chǎn)監(jiān)管需求的基礎(chǔ)上，為項(xiàng)目升級留下空間并把項(xiàng)目作為整體操作的核心。所以，在具體設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)考慮各類資源的使用情況，優(yōu)化硬件的性能，為軟件的使用提供好的平臺，實(shí)現(xiàn)硬件、軟件的兼容，避免同一部分的多次投資，實(shí)現(xiàn)資源整合。所以，它的設(shè)計(jì)思路是：明確驅(qū)動(dòng)的力量——需求，任意一個(gè)文化遺產(chǎn)監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)建，必須結(jié)合遺產(chǎn)的基本情況，包括遺產(chǎn)的格局、載體變化等，了解其提出的實(shí)際需求，優(yōu)化平臺建設(shè)，并讓設(shè)備的使用效果達(dá)到最優(yōu)；確定設(shè)計(jì)的導(dǎo)向——應(yīng)用，每個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的最終目的都是在實(shí)際工作中應(yīng)用，而為滿足遺產(chǎn)的基本需求，會(huì)找到最佳的切入點(diǎn)，以充分發(fā)揮系統(tǒng)的作用；明確使用的手段——整合，此處提及的整合是整合資源，包括數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備等，實(shí)現(xiàn)最大限度的資源使用，避免因?yàn)樾畔贤ú患皶r(shí)或其他原因，影響系統(tǒng)使用的效果；最后，確定依據(jù)——標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)既是獨(dú)立的，也可與其他系統(tǒng)配合使用，有明確的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，在這一標(biāo)準(zhǔn)下，實(shí)現(xiàn)了平臺、行業(yè)的數(shù)據(jù)共享，保證了信息安全。

2 鼓浪嶼文化遺產(chǎn)監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1 鼓浪嶼文化遺產(chǎn)的監(jiān)測對象與內(nèi)容

其監(jiān)測對象的選擇是遺產(chǎn)內(nèi)的核心建筑、遺產(chǎn)與自然景觀等，具體的內(nèi)容是建設(shè)的控制情況，周圍社會(huì)環(huán)境的變化，旅游、游客的基本情況，遺產(chǎn)保護(hù)工程的建設(shè)，自身病害與自然環(huán)境、單體特征［2］。

2.2 系統(tǒng)框架

該監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是以預(yù)警系統(tǒng)為主，使用的技術(shù)架構(gòu)是面向服務(wù)的技術(shù)架構(gòu)，且整個(gè)系統(tǒng)被分成五層，依次是設(shè)備層、數(shù)據(jù)層、服務(wù)層、應(yīng)用層、表示層，這幾層組建了安全保障體系。這些層次的基本情況如下：

圖1 小型氣象站

圖2 離子濃度監(jiān)測

設(shè)備層，它的內(nèi)部多為硬件設(shè)備，這些設(shè)備各自負(fù)責(zé)不同的工作，有機(jī)房、服務(wù)器、監(jiān)測用的設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)等；數(shù)據(jù)層，這一層中會(huì)構(gòu)建數(shù)據(jù)模型，為數(shù)據(jù)存儲提供空間，可儲存的信息有與地理定位相關(guān)的信息、檔案內(nèi)容以及大量圖表，從這些內(nèi)容中得到相應(yīng)的信息后，可選擇數(shù)據(jù)模型的類型與基本框架，進(jìn)行業(yè)務(wù)封裝等操作，處理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)后把所有數(shù)據(jù)整合，放到數(shù)據(jù)庫內(nèi)；服務(wù)層是框架的中心，會(huì)為提供服務(wù)構(gòu)建體系結(jié)構(gòu)，構(gòu)建組建模型，這一層具體操作中，會(huì)用定義、契約把多項(xiàng)服務(wù)連接，其中定義的連接方式是連接接口，這些接口獨(dú)立于系統(tǒng)，如此，是讓多個(gè)系統(tǒng)用統(tǒng)一的方式連通，并在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間交互；應(yīng)用層，它是在服務(wù)層操作結(jié)束后，確定主要連接的接口，把它們連接后，構(gòu)成系統(tǒng)，讓系統(tǒng)高度耦合，可根據(jù)具體業(yè)務(wù)的操作，改變操作模式，用應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)，包括綜合信息管理系統(tǒng)、監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)、人工監(jiān)測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等，而它所有的接口都由服務(wù)層提供；表示層是用展示的方式分析功能，根據(jù)使用者提出的需求，用多個(gè)技術(shù)建設(shè)平臺。

2.3 操作實(shí)現(xiàn)

該系統(tǒng)對鼓浪嶼的監(jiān)測，是使用大量的監(jiān)測設(shè)備，并用人工采集數(shù)據(jù)、使用外單位提供的數(shù)據(jù)等方式，同時(shí)也會(huì)用無人機(jī)拍攝遺產(chǎn)整體的景觀，制作遙感影像。本小節(jié)是以人工監(jiān)測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與旅游與游客管理的監(jiān)測為例，闡述實(shí)際操作的過程：

首先，確定用戶角色。系統(tǒng)內(nèi)的用戶角色共有五個(gè)，包括管理處、街道辦、游覽區(qū)管理處、自管單位與私人業(yè)主，他們都是數(shù)據(jù)采集人員，負(fù)責(zé)遺產(chǎn)內(nèi)不同對象的數(shù)據(jù)采集。其次，用戶信息錄入，這項(xiàng)操作是利用系統(tǒng)內(nèi)的個(gè)人信息模塊完成，具體方式是確定用戶角色后，由系統(tǒng)技術(shù)人員擔(dān)任管理員，錄入用戶的基本信息，包括姓名、電話與所屬單位等，而為保證用戶順利登入系統(tǒng)，防止其他人員進(jìn)入，也會(huì)設(shè)置登錄模塊，且用戶登錄后只有驗(yàn)證通過才可登錄信息。最后，用戶查看任務(wù)模塊內(nèi)的信息，從中可看到已經(jīng)完成的任務(wù)，或是未完成的任務(wù)，以及未完成任務(wù)對應(yīng)的地點(diǎn)，按照規(guī)范，采集數(shù)據(jù)，具體方式是拍攝對應(yīng)位置的照片，而若是需要高空拍攝，可用無人機(jī)操控，或是把采集到的信息錄入到系統(tǒng)內(nèi)，完成模塊內(nèi)的任務(wù)。如此，實(shí)現(xiàn)鼓浪嶼遺產(chǎn)內(nèi)多處數(shù)據(jù)的采集，及時(shí)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的病害。

旅游與游客管理的監(jiān)測，是監(jiān)測某一時(shí)段內(nèi)游客的數(shù)量，如果游客量過多，就會(huì)影響整體景觀的舒適度。所以，它的應(yīng)用是以遺產(chǎn)內(nèi)的日光巖旅游人數(shù)的監(jiān)測為例，根據(jù)得到的數(shù)據(jù)，以及網(wǎng)絡(luò)與單一卡扣技術(shù)的使用，確定游客數(shù)量。具體操作的方式是，根據(jù)攝像頭拍攝到的游客數(shù)量，計(jì)算走入與離開的游客數(shù)，因?yàn)閿z像頭最小的照射面積是2.3米，最大的范圍是6米，所以，在入口處，可安裝兩個(gè)攝像頭，記錄人員的流動(dòng)情況，然后用智能視頻計(jì)數(shù)器計(jì)算，得到信息，根據(jù)得到的數(shù)據(jù)，日光巖2015年某日接待游客的數(shù)量超過限定人數(shù)500人，到達(dá)橙色預(yù)警的標(biāo)準(zhǔn)。

3 監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)的效果分析

從上述監(jiān)測系統(tǒng)的整體概述，可總結(jié)出系統(tǒng)設(shè)計(jì)并實(shí)踐后的優(yōu)勢是，實(shí)現(xiàn)了鼓浪嶼文化遺產(chǎn)的有效監(jiān)控，對遺產(chǎn)內(nèi)的游客人流量以及各個(gè)位置的數(shù)據(jù)采集工作都有積極影響，并實(shí)現(xiàn)了信息的交互，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)建筑、景觀的病害，加以保護(hù)［3］。也就是說，通過系統(tǒng)內(nèi)人工數(shù)據(jù)的采集，對遺產(chǎn)現(xiàn)有了情況有基本了解，即可從數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的病害情況，預(yù)測病害對遺產(chǎn)的影響，從而發(fā)現(xiàn)自然環(huán)境中的風(fēng)險(xiǎn)，及時(shí)控制。但即便如此，也有技術(shù)使用不成熟，或是預(yù)警不及時(shí)的情況，增加了遺產(chǎn)內(nèi)風(fēng)險(xiǎn)出現(xiàn)的概率，給鼓浪嶼遺產(chǎn)內(nèi)的建筑與自然景觀帶來了不利影響，針對這些情況，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要優(yōu)化技術(shù)的使用，控制風(fēng)險(xiǎn)，發(fā)現(xiàn)潛在的風(fēng)險(xiǎn)，為鼓浪嶼提供全面的保護(hù)，實(shí)現(xiàn)文化遺產(chǎn)的持續(xù)發(fā)展，影響人們的思維意識。另外，為優(yōu)化鼓浪嶼文化遺產(chǎn)的保護(hù)效果，可在管理中加入大數(shù)據(jù)等技術(shù)，并深化技術(shù)的應(yīng)用，構(gòu)建完善系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對鼓浪嶼文化遺產(chǎn)的全面管理。

4 結(jié)語

鼓浪嶼文化遺產(chǎn)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)際應(yīng)用，是按照設(shè)計(jì)的理論與基本要求，根據(jù)鼓浪嶼監(jiān)測對象與內(nèi)容，給出具體的設(shè)計(jì)方案，并讓方案在實(shí)踐中應(yīng)用，以此做到對遺產(chǎn)的軟保護(hù)，在這一保護(hù)下，可控制遺產(chǎn)內(nèi)各類風(fēng)險(xiǎn)的出現(xiàn)，保持良好的自然景觀，為游客提供好的游覽環(huán)境，保證文化遺產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展，為人們留下文化瑰寶。

主要參考文獻(xiàn)

［1］黃墨樵，張小古.世界文化遺產(chǎn)數(shù)字化監(jiān)測體系構(gòu)架路徑分析——以故宮博物院為例［J］.中國文化遺產(chǎn)，2017（1）：70－75.

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［3］劉碩.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在故宮博物院文化遺產(chǎn)監(jiān)測中的應(yīng)用——故宮古書畫展廳環(huán)境無線監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)［J］.電子制作，2013（8x）：167－168.