在论坛的重要成果发布专场活动中,南京大学党委副书记、中华文明数智创新实验室主任陈云松教授发布了“中华古城数字图谱集成”工程成果。该项目也是高校成果唯一代表,其他6个专项发布单位分别为中央广播电视总台、新华社、中央网信办、国家广播电视总局、国家图书馆、中国科协。出席论坛的中外嘉宾表示,要运用新技术新手段,提高文化遗产保护传承能力和水平,更好助力历史文脉赓续传承。
南京大学“中华古城数字图谱集成”工程为古城保护这一全球性难题提供了高效的“中国范式”,它以跨学科的数智方法赋能古城保护,让卫星图片、天地图和海量文献资料,在算法整合中实现难题的破解,且目前已运用于第四次全国文物普查。该项目由南京大学中华文明数智创新实验室牵头,该实验室围绕文明研究“主轴”,重点开展文明远读、文明探源、文明传承、文明熔铸、文明互鉴研究。其中,文明传承项目重点聚焦中华古城保护数字图谱集成、边疆地域中华古城图谱、伊儒会通的中华清真寺图谱等重大工程,为近3000个中华古城进行数字复原和保护区划定等工作,为全球人类历史聚落遗产的传承保护创新方法、探索标准,以数智创新践行全球文明倡议。
据了解,2025北京文化论坛以“传承·创新·互鉴”为永久主题,以“文化和科技融合发展”为年度主题,设置主论坛、6场平行论坛、20余场专业沙龙以及多项精彩配套活动,中央和各地宣传文化单位负责人,国内外知名专家学者、世界知名文化机构代表、头部文化企业代表、文化名人、行业领军人物等约800名中外嘉宾齐聚北京,聚焦文化和科技融合发展,围绕数字化赋能文化遗产、科技激发文化原创力、视听产业融合破圈、新科技提升公共文化品质、网络文化创新发展、尊重文明多样性等议题开展深入交流。
让我们一同走进这场
数字与文明交融的穿越故事
见证科技如何让
消逝的过往重获生机
以数字科技赋予古城生命!
穿越时空只为你!
南大团队以数智技术赓续古城历史文脉
想象一下,曾隐于方志古画中的古城风貌,此刻正挣脱二维的束缚,在你眼前全景铺展……这就是南京大学“中华古城数字图谱集成工程”团队正在进行的突破性实践。他们用无人机、AI与MR建模等工具还原历史影像,让一座座古城“穿越时空”来与我们相见,半个多世纪的变迁跃然眼前,力图实现“文明的可视化”。
陈云松在发布现场表示,中华古城的保护与传承,是守护历史文化遗产的时代使命,是激活中华优秀传统文化的关键纽带,更是推动人类文明传承发展的共同责任。团队充分发挥南京大学的学科交叉和新文科发展优势,全力探索数智赋能文化遗产保护的当代实践路径,为中国乃至全球古城保护打造数据基座、提炼工作标准、提供解决方案。
中华古城:一城一图
01背景与挑战
数字技术破解古城保护难题
中国有2800多个县级行政区划城,每座老府城、老县城的传统风貌如何、历史文脉何在?需加保护的老城及历史街区如何划定、如何监测?一直是文化遗产保护工作中的难题。
2024年8月,南京大学中华文明数智创新实验室启动“中华古城数字图谱集成工程”。南京大学建筑、历史地理、文化遗产、数字人文、信息工程、计算机视觉等专业的多学科团队,系统采集中华古城历史遥感影像资料,编绘以县级行政区划为制图单位的古城历史卫星影像地图,搭建古城历史地理信息数字化平台,展示古城古今的变化细节。
南京大学团队已收集处理分析陕西、河南、江苏、福建四省全域的历史遥感影像,并查阅历史文献、实地测绘,进行实景三维重构、AI工具辅助生成,编绘了近500个县(市、区)的老城历史影像地图。团队运用无人机倾斜摄影及三维激光扫描技术,完成了多个重点古城的实景三维重构,经解算生成GSD精度达3厘米的高清模型。
“古城是文明信息的空间载体,随着经济发展和大规模的城市建设,不少古城的原真风貌被破坏。在县域层面,特别是中西部地区的古城,开发的程度虽然不高,但古城保护的人财物资源不足,也更需要专业指导。”南京大学建筑与城市规划学院副院长鲁安东教授坦言。团队希望用数字技术保存、还原古城的历史风貌,并将在数字化平台中融入古城的建筑、方志、绘画、声音等信息,让大家感受古城的文化魅力。
02技术探秘
多种技术手段还原古城风貌
遥感影像+古旧地图+地方志
共同识别老城“轮廓”
想了解一座古城的历史风貌,首先要确定老城的“轮廓”,遥感影像可以提供一个直观视角。美国的CORONA卫星于20世纪六七十年代拍摄的遥感影像数据,进入团队视线。
“下载的遥感影像边缘存在畸变,我们要剪裁、分割、拼接影像照片,再结合古旧地图、地方志等文献资料的记载,将当地标志性建筑、道路等有地理特征的信息控制点作为坐标,对照片进行配准、校正。经过一系列流程,遥感影像的精度可以达到米级以下。”南京大学地理与海洋科学学院副教授陈刚解读历史遥感影像制图的主要技术。
“我们以多颗卫星拍摄的遥感影像数据为依据,并与现今的卫星图像进行对比分析,提取古城墙、古街巷、古河道等地理要素,并关注土地变化、历史风貌区变化等信息,再利用ESRI ArcGIS制图平台制成老城现状影像图。”陈刚介绍,在团队编绘的近500座县城的历史卫星影像地图中,每个县城都有4幅图,分别是全域影像图、老城影像图、现状影像图和老城范围矢量复原图,它们直观展现了县级城市的历史城区(老城)及历史建筑风貌区的范围,这将为未来开展古城空间变化监测与定量分析奠立基础。
在团队绘制历史影像地图的同时,南京大学艺术学院副教授陈静则带领学生翻阅地方志、古诗文,搜寻老照片,寻访古迹,做口述史,这既为地图影像制作提供历史线索、形成交叉印证,也为后期丰富古城数字平台的文化信息奠定基础。
无人机+三维激光+AI
对古城数智化重现
针对古城形态改变的现状,团队创新研发AI技术辅助数字还原古城建筑格局。特定气候带的建筑,有着相似的建筑规则和形态基因,院落和单体房屋的结构关系是相对固定的。在历史卫星影像地图上确定建筑屋顶的基本样貌后,就可以用AI工具辅助生成古建筑群的整体形态,目前,团队正在将几十年来积累的建筑形态数据投喂给AI工具,不断提高AI生成内容的质量,20世纪五六十年代的古城风貌渐渐清晰起来。
03平台构建
四大系统打造数字保护生态
中华古城多时相地图平台
为近3000座府县城搭建起历史地理信息数字化平台,集成多时相遥感影像、历史舆图、地方志及文化地标数据,绘制中华古城“古今对照”双城之图,直观呈现城市空间结构的百年变迁,实现对古城城市形态、建筑遗产和非物质文化资源的数字化存储、可视化分析与多层次展示。
中华古城多时相地图平台
中华古城保护区识别平台
依托遥感、GIS、图像增强和人工智能方法,完成了四省近500座县城的历史影像编绘,初步识别出历史城区的外廓,进而分析古城郭、古街巷、古河道等城市肌理,为做好文物普查提供支撑。
中华古城风貌重建平台
选取典型古城,利用无人机、激光雷达、三维点云和AI技术进行数字风貌复原和智能形态修复,并生成多维度文明图谱。
中华古城守护者行动
发动全国大学生志愿者参与到平台的数据标注与上传等田野工作当中,在平台的建设基础上还开发了“古城守护者”小程序;通过“政府—居民—高校”三方协同的创新机制,有效整合碎片化的古城文化资源,为古城的保护规划、学术研究及可持续活化提供了扎实的数据基础和决策支持。
“古城守护者”小程序
04目标愿景
从数字化到文明可视化
再现古城文明基因
如果说追寻古城的历史风貌只是激活古城生命的前奏,那么发掘古城的人文价值、文化基因,则是让古城焕新的“灵魂”。鲁安东认为,古城的文化景观,蕴含着古城的文化基因,用数字化手段识别和复现这些基因,将有利于延续古城的文脉。目前大量的文旅数字化项目,是对场景与环境的可视化,但还不是文明的可视化。团队希望通过多学科的参与,以文明为中心对古城的数智形态进行共创和重建。
探索文明传承中国范式
南京大学社会科学处处长高方表示,古城保护是一个全球在面临现代化过程中共同面对的挑战和难题,不同地方的研究机构和学者都在探索不同的路径和可能性。“中华古城数字图谱集成工程”本身也是探索方式之一,项目从较大时空尺度上提出了观察城市古今变化的方法,并结合文献、人工智能图像分析和田野调查划定古城保护建议区域。
这是一项基于专业数据和科学方法的研究,具有一定的普遍性和通用性,使全球历史城市可以在一个技术框架下进行研究和比较,也为同一历史时期和相近空间尺度上的历史城市发展与变化比较分析提供依据。
陈云松表示,面向千年文脉赓续的历史重任,南京大学中华文明数智创新实验室将继续以科技赋能为引擎,以数智融合为路径,探索文明传承的“中国范式”,为全球人类历史聚落遗产的保护贡献东方智慧。
初心不改,探索未息
南大学人以数智技术为舟楫
以文明传承为航向
融古今智慧,续文明薪火
始终奋进在数字赋能的道路上!
历史回响,使命在肩
诚邀您关注中华古城数字图谱集成工程
一同见证科技守护文明根脉的全新旅程!