空间信息技术发力:“文化遗产数字资源智能化构建与应用”斩获大奖

博物馆头条按:

日前,中国测绘学会以“创新 智能 融合--开辟测绘地理信息新时代”为主题召开学术年会。会上,广州欧科信息技术股份有限公司联合广州大学、中山大学、广东省文物考古研究所、广东启智文化遗产保护研究院与深圳珠科创新技术公司合作完成的数字化项目--“文化遗产数字资源智能化构建与应用”斩获2018年测绘科技进步一等奖。

该奖项表彰和肯定了空间信息技术在传统文化保护与传承中的成果与贡献。

广州欧科董事长熊爱武女士(右)领奖

空间信息技术如何更好的助力传统文化保护与传承,是一个重要的时代命题。基于当前文物的保护和传承面临着诸多挑战,诸如:文物数据难以快速采集与更新、文物价值难以活化、文物信息网络传播不足等一系列问题,编者与获奖方进行了一番深入对话。

拓展文化遗产数字化新思路、新技术

技术的突破和成果的取得、荣誉的授予和应用的推广,无疑是对空间信息技术在传统文化的保护与传承中所做工作的最大肯定。而文化保护之路,亦绝非朝夕之功。

自2007年涉足文化遗产领域后,广州欧科坚持以市场为导向,深挖客户需求,不断革新技术与应用。本次获奖项目“文化遗产数字资源智能化构建与应用”,是在国家自然科学基金重点项目及广东省、广州市政府部门的支持下,面向文化遗产数字资源现代化发展的需求,经过多年技术攻关及应用研究推广,率先运用信息化测绘技术对文化遗产数字资源进行构建和应用。

项目突破了从理论方法到技术应用的一系列难题,进一步拓展了文化遗产数字化的新思路、新技术,形成了对文化遗产数字资源进行智能化快速采集、整合、提取、重塑与活化的一整套完整自主知识产权的技术体系和系列化成果。

空间信息技术助力传统文化保护与传承

文化传承与保护之路,任重而道远。本项目取得的积极进展,在以下方面解答了“难题”,完成了创新性突破:

第一,在数据采集的过程中,由于文物表面不能接触、特征不明显、遮挡严重等,给数据的快速采集与构建带来了相当大的困难,如何快速获取复杂文物的高精度模型,困难重重。

技术团队在研究了点云与影像的自动配准与融合技术后,研制了国内外首个搭载激光扫描、摄影测量、云台等超低空多传感器高度集成的考古测绘平台,突破性地实现了毫米级、非接触、智能化的数据快速获取与构建,提升了考古发掘的精细化作业效率。

第二,考古是一个不可逆的过程,为满足考古发掘的过程回溯与虚拟仿真,需要对考古发掘立体空间进行跟踪记录,记录过程中每一个非常细微的变化。然而,整体发掘下分区分块同步作业造成立体空间数据变化分散、频繁。

为保证更新效率,项目提出了基于格网检索与半监督的遗迹遗物变化识别方法,研究了微环境二三维数据增量更新技术

首先基于格网检索与半监督方法识别变化区域,然后替换变化区域内的高密无规则的网格节点,再进行网格重构与纹理映射,实现了新旧时相二三维数据增量更新,同比全量更新效率提升了70%,确保了考古发掘过程信息的实效性与延续性。

第三,文化遗产经过数据采集后,产生的数字资源多种多样,复杂庞大,并且各个文物之间独自成单元,造成了数据的零散

基于时空大数据的文化遗产价值挖掘与活化技术应运而生,该技术基于时空大数据,建立了文化遗产、城市空间、事件、人物、行为等时空大数据中心,构建了历史层级性、脆弱性、智能推荐等多个大数据分析模型,进而形成了城市级历史文化资源的“全要素、多层级、结构化”动态保护科学体系,一种基于多元价值大数据挖掘的历史文化遗产保护的新模式因而得以塑造。

第四,要让文物“活起来”,数据和资料就必须要“走出来”,只有在公众间传播,才能体现文化传承与保护的价值和意义。然而,文化遗产数量众多且分散遍布、数据的构建和网络传播也存在诸多技术难题,包括:影像匹配中尺度突变的问题与遗物遗迹三维重建中的几何和拓扑噪声问题。

针对上述问题,技术人员独辟蹊径,提出了一个尺度不变的多视角影像自动匹配方法,突破了高空和地面影像融合的挑战性难题,并采用了结构分割算法对多视图立体重建的三维模型进行片段分割,和高阶条件随机场对局部噪声进行了消除,本方法对待强噪音具有很高的鲁棒性,准确率高出现有方法20~60%,同时提出了基于原始图片自动提取纹理切片的方法。

在这样坚实的技术基础上,面向公众的“如初”互联网三维重建平台得以搭建,满足了数量众多的文化遗产数字资源的快速共建共享与公众传播。

最重要的是,技术成果得以应用,投入实践并产生了效益。上述研究成果已推广覆盖国内13个省份、26个地市、200多家单位,部分成果已推广至东盟国家,应用推广产生直接经济效益过亿元。

获奖证书

据了解,该项目应用范围包括文化遗产数字化、城市级历史文化保护、公众文化传播等多个领域,以文化遗产数字资源构建与应用为依托,有力推动了文物保护与传承等传统文化产业升级,促进了数字博物馆、文化创意等数字化新兴业态的快速发展,得到了业界的广泛认可与高度好评。

(上文完)

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