激光雷达遥感技术在保护文化遗产中的应用
[摘 要]文化遗产作为我国文化强国中重要组成部分，其保护与管理总体发展水平得到了很大的提高。空间技术在文化遗产保护与管理中的不断尝试，尤其是遥感技术的在文化遗产中的不断发展与运用，对于现今文化遗产的科学保护起着非常重要的作用。
[关键词]遥感技术遗产保护遗产管理
中图分类号：TN958.98 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）17-0241-02
随着我国信息技术的快速发展，我国的生产生活各方面都逐渐的被信息化，尤其是在文化遗产保护与管理中的运用，更是将这个时代的信息化发展诠释的淋漓尽致。我国的文化遗产保护分为物质文化遗产及非物质文化遗产。相对于这两部分的遗产保护，物质文化遗产的保护与非物质文化遗产明显不同，但是物质文化遗产如：我国西北部交河故城、高昌故城等大遗址管理与保护显得尤为困难。运用传统的保护方法，必然不能获得遗产的动态变化及实时监测数据，最后导致保护与管理落后于实际的发展状况。在这一发展情形下，运用现代信息化技术的为文化遗产的保护提供了强大的动力支撑，其中利用遥感技术对遗产进行动态性、实时性的监测，及时的反映文化遗产有关情况，并根据检测数据制定应对措施，对于遗产的保护与管理是非常重要的。
一、 遥感技术在文化遗产保护与管理中的必要性
1、 我国文化遗产的分布广泛，形式多样：我国作为一个有着悠久历史文化的大国，面对的众多文化遗产保存状况、样式与分布范围也是非常复杂的。我国从东到西，由南至北所分布的文化遗产的大小、种类及存在形式是多样化的。而在现今我国日益加强文化遗产的保护情形下，运用传统的保护方法存在很大的局限性，所以空间信息技术的应用就成为可能。遥感技术能够通过三维信息的空间定位，通过人为的计算机信息技术的操作实现全方位、全天候的文化遗产保护与管理。
2、 遗产保护与管理要求的不断提高：我国在遵循“五位一体”建设理念的过程中，非常重视对遗产的建设。遗产保护与管理作为文化建设中的重要组成部分，传统的保护与管理方法存在者很大的局限性，而且最重要的是对遗产本身存在很大的危害性。而遥感技术的应用能够在不接触遗产本身的情形下，通过激光技术、雷达技术等对其保存现状、空间布局、病害发展、环境变化等分析，并及时的通过计算机数据分析提出相关的改进对策。
3、 信息化社会建设的必然性：我国在信息化建设的过程中，运用高科技信息和先进技术实行应用与管理，已广泛应用于我们生产生活之中。文化遗产保护作为我国社会主义事业建设过程中的重要组成部分，对其保护与管理实行信息化，普及网络化，实行未来管理的智能化发展成为了可能，所以遥感技术在文化遗产保护与管理中的运用是社会发展的必然趋势。
二、 遥感技术在文化遗产保护与管理中应用的系统框架建设
在现今遥感技术应用的过程中，其并不是单纯的应用，而是与GPS、GIS技术结合在一起进行使用的，所以其在遗产保护与管理中应用的系统框架必然与GPS、GIS相联系，具体如下：
1、 基础网络支撑体系的建设：此部分系统的建设是遥感技术运用的基础，只有网络支撑体系在相应的遗产存在区域建立起来，遥感技术才会有应用的可能性。
2、 基础数据建设层：这一部分的建设要求数据库的建设与特定区域遗产存在的硬性数据相结合。具体的就是在文化遗产基础数据层的建设要在文物资料及空间存在相结合。
3、 信息采集体系的建设：遥感技术在文化遗产保护与管理中的应用主要是通过对实时动态监测收集遗产变化前后及变化中的数据，并通过计算机进行分析，提出相关的保护措施及应对方法。
4、 标准支撑体系的建设：文化遗产保护与管理作为一项专业性与技术性比较强的工作，在利用遥感技术进行文化遗产保护管理中必须注重标准规范的建立与应用。遥感技术能够在标准的规范及数据指标下进行监测保护管理。
5、 安全支撑体系：遥感技术在文化遗产保护与管理中的应用作为我国文化建设的一项重要基础工作，其建设的过程中为了保护我国的专利发展权，加强对其安全性的把握是非常重要的。文化遗产保护与管理中安全支撑体系的建设包括硬件安全和软件安全两部分。
6、 信息应用服务层：遥感技术在文物遗产保护与管理中的应用最终是通过建立文化遗产综合管理平台，这一平台的建设是通过遥感技术与GPS、GIS三种技术综合在一起进行运用的。特备是针对文化遗产变化后的状况进行定位、监测、管理。
三、 遥感技术在文化遗产保护与管理应用中存在的问题及对策研究
1、 存在问题：
① 可视化问题：通过遥感技术获得的与文化遗产保护与管理相关的数据的调动速度比较慢，数据的处理也比较慢，或者数据最终处理的结果与实际状况存在很大的出入，导致数据的可视化应用比较困难，无法实现真正的自动化管理。
② 遥感数据转化速度慢：在现今大数据发展的情况下，数据转化信息的速度在不断的加快，但是文化遗产保护与管理中数据从采集、分析及转化提取阶段的速度比较缓慢，不能够及时的向有关人员反馈信息。
③ 模型建设的精度比较低：遥感技术对文化遗产的保护与管理是在标准支撑体系建设的基础上，根据实际的文化遗产存在需求进行专业性模型的建设并加以运用。但是在实际运用中模型的建设精度存在很大的问题，难以进行分析和运用。
④配准精度低：文化遗产由于其存在形式的多样性及表面的复杂性，在利用遥感技术通过激光、雷达的衡量、测验对于其保护与管理中存在很大的局限性。配准精度对于精确的测量遗产存在的状态及状态变化的情况有着关键性的作用，一般而言遥感技术配准精度是在模型建立的基础上进行三维定位及数据的获得，然后通过图像纹理与相关数据进行配准，然后通过对比发现文化遗产存在的情况。但是在实际应用中，由于比文化遗产表面形式存在的复杂性，所以导致的配准精度比较低。
⑤软件处理功能弱：遥感技术在文化遗产保护与管理中基本上依靠的是计算机信息技术进行处理分析的，这就要求建立与文化遗产保护管理相应的软件，且对软件的设计与使用要求也比较高。但是在实际应用的过程中与文化遗产保护管理相应的软件的处理功能不具针对性，不能及时、准确的将遥感获得的数据进行处理分析，运行速度慢，处理功能弱，不能满足实际的需求。
2、 遥感技术在文化遗产保护与管理中的应用是当前及今后发展的必然，文物保护专业人员必须结合文化遗产应用中存在的问题进行科学分析，提出具体的改进策略。具体如下：
① 进一步加强信息采集体系的建设，注重数据库建设的标准性及高科技性，运用数据压缩的方法减少数据采集过程中的数量，加强对不同形式文化遗产表面数据信息的采集，提高数据信息采集的质量与精准度。
② 加强研发力度，建设文化遗产保护管理模型较高的数据库，并且广泛的收集相关数据处理软件的信息，开发能够适应文化遗产保护与管理的高速度、高精度的数据处理软件，力图从模型的建立及数据软件的建设两方面提高遥感技术在文化遗产保护与管理中的应用。
③ 加强信息应用服务层的建设，在文化遗产保护与管理的基础上建立适用性较强的三维图像定位及应用方法。此种方法的建立最大程度能够实现图像纹理与文化遗产实际的存在状态实现精准贴合，达到遥感技术应用的逼真效果。
④ 遥感技术在文化遗产保护与管理中的应用必须充分结合文物遗址历史、保存现状及病害的基础上进行。在我国现今的文化遗产保护与管理中，不同地区、不同形式的文化遗产的保护与管理方式是不同的，所以在利用遥感技术的过程中，应根据实际的不同需求建立相应的管理数据库及应用软件。
小结
综上所述，遥感技术在文化遗产保护与管理中的应用是其自身与社会发展的必然要求。在具体的运用过程中，结合遥感监测数据对文化遗产进行全面调查和分析，制定相应的数据标准和规范，建立相应的遥感信息管理系统，并且针对文化遗产保护与管理存在实际问题提出改进策略，将遥感技术充分应用于文化遗产的保护与管理之中，推动文化遗产保护工作科学发展。
参考文献
[1] 骆社周.激光雷达遥感技术在遗产保护中的应用[J].遥感技术与应用，2014（6）：56-58
[2] 徐彬彬.3S技术在文化遗产保护工程管理中的应用[D].清华大学，2010
[3] 聂跃平.遥感原理与方法及其在大遗址保护中的应用[J].科学出版社，2012
基金项目：吐鲁番学研究院课题（TX2012-17）。
作者简介，徐佑成（1979-），男，文博馆员，研究方向，遥感考古，xuyoucheng@126.com
