由澳门新葡萄新京8883国家文物局重点科研基地主任党安荣教授主持、多方共同参与的国家文物科学技术研究项目《长城文化遗产保护与利用的空间信息技术方法研究》(2020ZCK203)于2023年顺利完成并获得优秀评审结果。在此基础上,澳门新葡萄新京8883国家文物局重点科研基地李翔宇博士后主持、多方参与的2024-2026年国家文物科学技术研究项目《基于数字孪生的长城文化遗产智慧传承技术方法研究》(2023ZCK004)顺利申请获批。项目按照工作计划正式启动,并组织师生完成了明九边重镇延绥镇(陕西榆林)典型长城文化遗产调研工作。
项目团队师生于榆林明长城榆林卫城合影(来源:吴铭)
本次调研以明代防御制度中的屯兵城体系(镇城、路城、卫城等)为线索,围绕延绥镇丰富的明长城体系及沿线遗产资源开展了田野调查。本次调研行程十分紧凑,共调研16处文化遗产,空间上涉及榆林市范围内的榆阳区、横山区、神木市等地。团队师生披星戴月,克服不利天气的影响,精诚合作完成了预定调研目标。通过搜集文献史料、参观数字化展陈、获取数字化模型、实地访谈等方式对榆林长城文化遗产体系进行解读,加深了对榆林明长城三十六营堡的历史价值与现状遗存概况的认知。
榆林明长城柏林堡调研现场数据采集(来源:吴铭)
项目团队师生于榆林明长城永兴堡访谈村民(来源:吴铭)
榆林明长城由“大边”和“二边”两道基本并行的防线组成,两线之间还有41座军事营堡,史称“三十六营堡”。据《延绥镇志》载,“成化十年(1474年),余子俊筑延绥边墙,东起黄甫川 (今府谷境内),西迄花马池(今宁夏盐池县),一千二百余里。墩台堠堡相望,横截套口,复堑山湮谷。沿边各地设三十六营堡”。三十六营堡分为东、中、西三路,共同组成了延绥镇坚固的边防线。本次调研涵盖了三十六营堡体系中路的榆阳段(榆林卫城)、横山段(响水堡、波罗堡),东路的神木段(永兴堡、麟州故城、神木古城、大柏油堡、柏林堡、高家堡)等。
榆林明长城三十六营堡分布图(来源:党安荣)
榆林明长城横山段位于榆林市横山区西北部,全长约107千米,呈东北至西南走向,东北接榆阳西南至靖边,于1984年被列为县级文物保护单位。其中,波罗堡是横山段明长城中的第二座关堡,位于波罗镇北面的无定河畔,为榆林明长城沿边三十六堡中规模较大的营堡之一,始建于北魏,至隋更建为石堡城,于正统元年(1436年)正式改建为波罗堡。明代波罗堡内建延绥镇中协参将府、守备署、兵器库、粮仓、钟楼等,屯兵近千人。至清顺治十年(1654年),设波罗营管辖横山境内十个营堡。明清鼎盛时期,波罗堡中的人口逾万且店铺林立,为陕北重要的军事政治与经济文化中心,被誉为“小扬州”“小北京”。1992年,波罗堡被列为省级重点文物保护单位,当前遗存仅有西墙和南北两城角、部分北墙、北门门洞、南门瓮城,已被改造为文旅度假景点。
榆林明长城神木段边墙全长185千米,呈东北至西南走向,北接府谷南衔榆阳,涵盖单体建筑270座,关堡16座。其中,永兴堡是明长城进入神木的第一个关堡,对研究明长城的早期营建历史具有重要意义。该堡始建于明成化年间,由延绥巡抚余子俊遣镇羌指挥宋祥筑造,整体周长“二里零二十五步,楼铺八座”,距神木堡31公里。永兴堡是陕西省重点文物保护单位,目前遗存烽火台2座、关堡城墙北段及娘娘庙。
本次调研综合已有的数据采集与计算方法和经验,应用无人机倾斜摄影、正射摄影结合三维激光扫描的方式,采集可见光遥感及多光谱遥感数据,进而综合认知“延绥镇”长城文化遗产的遗存与空间特质。对横山段的波罗堡、响水堡,以及神木段的永兴堡、柏林堡、大柏油堡等多处长城文化遗存进行了数据采集、模型重建、对比研究与分析,所采集的多光谱数据包括蓝、绿、红、红边、近红外等五个波段,通过不同波段的组合和分析计算五个涉及长城墙体、敌台、附属营堡及其环境的植被指数(NDVI、NDRE、OSAVI、LCI、GNDVI),为后期的文化遗产监测与保护研究积累了宝贵的一手数据。
榆林明长城横山段波罗堡倾斜摄影三维模型(来源:黄竞雄)
榆林明长城横山段波罗堡多光谱数据计算分析(来源:黄竞雄)
榆林明长城神木段永兴堡倾斜摄影三维模型(来源:黄竞雄)
榆林明长城神木段永兴堡多光谱数据计算分析(来源:黄竞雄)
通过2021-2023年《长城文化遗产保护与利用的空间信息技术方法研究》项目的顺利完成,团队形成了一套以数据采集、模型构建、定量分析、虚拟修复、展示传承为内容的长城文化遗产数字孪生体构建技术方法。2024年启动的国家文物科技研究项目《基于数字孪生的长城文化遗产智慧传承技术方法研究》将承接已有研究成果,面向长城国家文化公园的建设需要,从优化长城文化传播力度的角度出发,集成运用数字化技术,致力于探索“科技+长城文化精神展示”的智慧展陈场景。探索移动互联网、数字孪生、虚拟现实VR、增强现实AR、混合现实MR等新技术在长城国家文化公园中的运用,挖掘公众交流互动潜力提升长城知识传播力量,加强知识传播的趣味性,丰富文化旅游体验,激发各年龄段人群探索长城文化精神内核的兴趣。研究更具个性、更好参与、更有深度的长城文化传播方式,拓展文化展示内涵,让数字化技术和智慧场景服务长城文化价值阐释和价值传播,为长城遗产文化和旅游的融合提供新的技术路线。
衷心感谢榆林市相关区县文物及文旅部门、展览馆的各位领导和同仁对项目调研工作的大力支持与热心相助!
调研团队在神木(麟州)古城合影(来源:吴铭)
图文:王琼、黄竞雄、仇实