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    文博技术产品

    用新科技助力文化遗产保护事业的发展

    发布时间:2015-11-20戴俭

    文化遗产价值发现与发掘领域相关新技术应用

       全面掌握文化遗产的几何、影像及材料成分等基础信息对历史现象、价值的研究、保护修缮与文化传播至关重要。


        一、三维几何信息采集:分为三维激光、摄影、光栅采集与成型技术。


        三维激光采集技术:主要是利用激光束的高精度测距原理获取对象几何形体空间信息。激光扫描仪优点是精确度高,覆盖面广。目前该领域的主要技术难点在于:对于大体量的不可移动文物(文物建筑、遗址等)每一站采集的有效视角和有效面是有限的;将点云图最少干预地解读为工程用三维视图,目前尚未有好的解决办法;三维激光扫描技术采集具有几何形体尺寸精准的特点,但是色彩的还原度较差;小尺度文物的激光扫描难点在于,对于形体复杂的文物,内部遮挡部分较难获取;反光物和毛绒、头发等材质的扫描存在困难。


        摄影采集与成型技术:是在原有摄影测量技术基础上与计算机算法结合形成的几何形体测量成型技术。包括各种尺度的对象采集。优点是色彩、材质、影像好,但精度较激光采集差距大,采集时受光线环境影响大。


       光栅(白光)采集与成型技术:利用光栅与计算机算法结合形成的几何形体采集成型技术。优点是影像与精度都非常高,缺点是对象尺度较小。

        二、材料成分提取分析:材料信息的采集与分析在文化遗产保护及考古修复领域都有非常重要的意义,通过材料的研究可以分析其成分、产地,并为复原、修复及断代研究奠定基础。


         现有材料提取常用设备主要围绕光谱分析和高倍显微观察实现成分分析:X 射线衍射仪、显微红外光谱仪;傅里叶拉曼光谱仪、显微拉曼光谱仪;偏光显微镜、原子力显微镜;热释光分析仪、X 射线荧光光谱仪;扫描电镜、能谱仪、质谱仪等。


    文化遗产价值保护与保存领域相关新技术应用

        一、病害无损检测技术应用

        无损(微损)检测技术在文物保护领域的发展前景:检测技术快速、非接触、大面积扫描、多通道和高速自动化检测是今后快速无损检测技术的重要研究方向和发展趋势。在文物保护严峻的形势下,利用无损检测分析方法快速地鉴定文物并分析其存在问题,是提高文物保护效率的有效手段。

         检测技术自动化。目前信息技术的不断发展使得无损检测的自动化成为可能,实现文物无损检测的自动化不仅可提高检测效率,还可避免人为因素的影响。检测技术综合化。将无损检测技术与光纤、CCD 和微机数字图像处理等新技术相结合,形成非接触远距离控制小型化检测仪器,摆脱实验室的束缚,以扩大应用范围。

        文物的无损检测是文物科学研究中非常重要的一个研究方向,也是文物科学保护研究不可或缺的前期分析工作。鉴于无损检测技术广阔的发展前景、巨大的应用价值以及显著的经济和社会效益,文物保护工作者应积极开展相关研究,以促进我国文物保护领域里无损检测技术的应用和发展。

         二、无损监测技术应用

        病害监测的目的在于采用物联网技术持续采集传输相关信息数据;通过分析了解文化遗产的病害变化规律(趋势);分析评估健康安全水平,为科学保护与管理决策提供依据。在仪器监测方面,有针对环境的温湿度、二氧化硫(空气成分)、风速等的传感器,针对本体有位移、沉降、应力应变的传感器,以及针对三防设置的监测报警装置。

         近年来在监测位移、沉降变化方面,主要选用振弦式设备和光纤光栅传感器监测设备体系。后者整合应用了动态有限元建模分析技术、结构损伤识别理论、智能化传感系统和信号处理技术等,实现了监测数据(线上)实时诊断预警和(线下)专家分析处理,是一种更加智能化的检测技术。

    (作者单位:北京工业大学建筑与城市规划学院)


    编辑高游