数字重构技术,让历史文化街区“活”起来|奋进荔湾
阅读:1670 2023-11-15


历史文化街区,蕴含千年风华



历史文化街区是指保存文物特别丰富、历史建筑集中成片、能较完整和真实地体现传统格局和历史风貌,并有一定规模的区域。

历史文化街区宛如城市的记忆宝库,这里建筑群中的每一块石板,每一座古老的建筑,都沉淀着城市的辉煌历史和灿烂文明。截至2021底,全国共划定历史文化街区超过1200片,确定历史建筑约5.75万处,与2016年底相比,历史文化街区的数量翻番,历史建筑数量增长近5倍。

2018年10月,习近平总书记在荔湾区恩宁路历史文化街区永庆坊考察时,对广州提出了“老城市新活力”的要求,城市规划和建设要高度重视历史文化保护,让城市留下记忆,让人们记住乡愁。大力复兴历史文化并将其活化的历史文化街区,正是实现老城市新活力的核心要义。


2018年10月24日,习近平总书记来到广州市荔湾区西关历史文化街区永庆坊考察。总书记走进粤剧艺术博物馆,同粤剧票友亲切交谈,希望他们把粤剧传承好发扬好

来源:新华网


在城市发展的浪潮中,历史文化街区面临着前所未有的挑战。近几十年来,广州市城市环境经历了快速变迁,部分地区被现代房地产填满,古老风貌几近消逝,传统建筑与文化被混凝土所取代。广州市荔湾区西关一带,未经开发的老城建筑群虽保存了较多历史风貌,却仍缺乏生机,百年时光仿佛在这里凝固。

城市发展不可阻挡,历史文化的传承也同样重要。为在城市变革中保留历史印记,赋予历史文化街区新的生命力,唤醒老城市的新活力,荔湾分院在新型测绘技术方面积极探索,将数字重构技术运用到荔湾区西关一带的沙面、永庆坊、人民南等历史文化街区中。


西关一带连片分布的历史文化街区

来源:自绘



数字重构技术活化历史



1

多尺度场景构建,打造历史文化街区数据基底

考虑到历史文化街区的建筑布局与形态特征,荔湾分院根据不同尺度的目标采取多种形式对数据进行分类获取,打造兼顾整体与细节的历史文化街区数据基底

对历史文化街区中的整体风貌区,利用低空无人机摄影测量技术和无人机载三维激光扫描技术,获取整体二维地形图及实景三维地貌模型;对历史文化街区中的传统建筑群,采用车载三维激光扫描仪进行建筑群点云数据的获取,对实景三维数据进行补充,并采集近景照片,绘制重点建筑的立面图;对历史文化街区古建筑的重要部件(满洲窗、砖雕、内屋顶等),则采用地面三维激光扫描仪和手持式三维激光扫描仪进行数据采集,在此基础上对重点古建筑进行单体化、精细化、BIM化的建模。


多尺度数据采集

来源:自绘


2

语义化建模,活化历史资料

在历史文化街区的数据摸查工作中,我们汇集了丰富而珍贵的历史资料,包括古籍、历史音像、历史地形图等。然而,各种形式和载体的历史资料却形成了信息碎片,无法全面、完整地展示历史文化街区的特征。

结合日益强大的人工智能技术和光学字符识别技术,荔湾分院将历史文化资料中的文字内容数字化,使其可被计算机识别和处理。利用语义化建模方法进行标签化和结构化,为这些数字化内容建立清晰的分类标签和组织结构,并为其赋予空间信息。

语义化建模让历史资料从碎片中重构出完整的叙事,标签化、结构化以及多维度关联的方法,将历史资料串联起来,展现出全新的魅力。


历史资料语义化

来源:自绘


3

实景三维平台,再现历史文化街区峥嵘岁月

荔湾分院将从多个数据源获取的信息进行有机整合,设计统一的数据定义、存储、索引及服务机制。通过创建二三维一体空间数据库,实现数据的一体化接入、交换和高效共享,从而构建全面的要素数据体系。借助Cesium和Unreal引擎,运用细节层次模型技术和三维仿真技术,将实景三维模型、建筑信息模型等多源数据进行融合。充分利用数据服务发布、WebGL、实时光影渲染等技术,将数据应用于多个平台。

在此基础上,开发了历史文化街区二三维一体化平台以及历史文化街区互动漫游系统,实现历史文化街区的互动展示、数据共享、历史文化名城变迁演化分析、历史回放、日常保护监测等多项功能,再现历史文化街区的瑰丽往昔。


历史文化街区二三维一体化平台(界面截图)

来源:自绘


恩宁路-永庆坊实景模型漫游系统(界面截图)

来源:自绘




数字重构的广泛应用



1

可视化数据辅助“城市更新”

保护和活化历史文化街区是城市更新进程中一项重要而复杂的任务。数字重构技术为城市规划提供了精准直观的基础数据,为城市更新构筑数字基底的同时将抽象的数据呈现得形象生动,帮助规划部门、企业更好地理解老城区的特点和潜力,为制定更有前瞻性和针对性的城市更新策略提供了依据。在以“绣花”功夫活化历史街区的过程中,数字重构技术不仅仅是支持,更是有力的推动者。


城市更新改造项目多维辅助决策智慧云平台(界面截图)

来源:自绘


2

全新视角推广“数字文旅”

顺应数字化转型要求,需要将数字化技术与文旅产业深度融合。数字重构技术赋予了历史文化街区更多的维度和信息,使其成为一个多层次的虚拟场景,为各类景点赋予精准的空间属性,通过虚拟导览、增强现实等技术展示精品路线,引导游客打卡历史文化街区的特色景点,与历史文化景观实时互动,倾听历史文物的背景故事,感受历史事件的虚拟重演。数字重构技术通过全新视角把历史文化街区呈现给广大游客。


景观互动实现“数字文旅”

来源:自绘




结 语



数字重构,让历史文化街区“活”起来,焕发出全新的生命力,成为城市更新中的亮点。这不仅是对历史的尊重和传承,也是对城市未来发展的一种启示——在数字化时代,历史与现代可以相互交融,传统与创新可以共生共荣。我院将不断探索新型测绘技术,全面赋能“老城市新活力”工作,为城市描绘更加美好的未来图景。



供稿|荔湾分院

技术审核|总工程师办公室

编辑|办公室



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