不用親臨現場，在電腦上就能看清長城上的每一條磚縫，了解凍融、降水、地震等自然現象對長城本體的影響，掌握長城病害發生規律……近日，懷柔區長城數字化展示工程(箭扣段)啟動，今年年底完工。屆時將形成基礎信息、監測保護、科學研究3大中心，實現基礎信息可視化、病害及安防監測自動化、宣傳傳播形象化，箭扣長城也將完成“數字孿生”。
組裝設備
翼展近2米的固定翼無人機、搭載的相機有5個鏡頭的傾斜攝影無人機、白色的小型無人機……4月14日早上8點多，記者驅車下了京承高速、經過雁棲島，又走了30多公里盤山路，來到被箭扣長城環抱的雁棲鎮西柵子村。
拍攝前的準備
村西長城腳下，五架無人機一字排開
，技術人員正在組裝調試。當天，它們分工合作在長城內外、上下進行拍攝、采集數據。
“懷柔區長城數字化展示工程(箭扣段)項目分三個階段進行，包括基礎信息采集階段、監測設施建設階段、軟件平臺研發階段。”懷柔區文物所所長張彤告訴記者。數據采集階段近期剛剛開始，要趁樹葉全長出來遮擋墻體之前完成。
數據采集采用傾斜攝影(采集分辨率1厘米)、激光雷達(可穿透植被、獲取墻體三維數據)、三維激光雷達等多源融合、空地融合技術，盡可能完整的獲取長城高精度三維數據。“長城隨著山體高低起伏，從平面上看也是彎轉的。傾斜攝影的無人機上搭載的相機有5個鏡頭，根據預先設定的航線，能夠隨著山體起伏、高低彎轉貼著長城飛行，5個攝像頭可以從5個角度同時拍攝到墻體、地面等等，采集到更完整、更精準的長城數據。”現場技術負責人亢瑋介紹。對于無人機飛不了的敵臺，就用人工拿相機拍攝作為補充，一個保存相對完整的敵臺需要拍攝3000張左右的照片。
不光科技含量高，此次數據采集的范圍也擴大了，從長城本體拓展到城墻兩側3公里范圍內，采集內容除長城本體外，還納入了兩側的附屬文物，長城所在區域的植被水系等生態環境、人文環境，以期最客觀的反映長城所處的環境。
第二階段是監測設施建設階段，將圍繞長城本體及周邊環境，布設氣象、環境、災害等多種智能傳感設備，建立長城本體及周邊環境的智能監測體系。有了智能監測體系，長城有一點風吹草動數據都會同步到監測平臺上，便于管理者即時掌握長城動態，按需作出科學處置。而且可以持續、連貫地收集、積累數據，為科學研究提供依據。
第三階段是軟件平臺研發，即如何科學有效地利用監測數據開展長城保護和病害規律、修繕技術標準等相關研究。包括通過圖像識別、大數據分析并結合長城病害、歷史記錄等研究資料，實現一定程度的病害自動識別監測，建立起長城數字保護標準體系等。
項目完成時，將建起三個中心——基礎信息中心、監測保護中心、科學研究中心。公眾可以通過基礎信息中心在“數字博物館”身臨其境欣賞長城之美;監測保護中心可以幫助監測人員和主管部門提高長城保護水平;科學研究中心開展明代磚石長城保護規律和技術標準研究，為全國做示范。三個中心將實現對長城文物的保存、分析、研究、再現和傳播。
據了解，作為長城國家文化公園北京段的核心展區
，箭扣段長城具有歷史文化價值厚重、景觀類型豐富、保存規模較大的特點。2020年，全國第一家“長城保護修復實踐基地”落戶在箭扣長城腳下。2021年底，《長城國家文化公園(北京段)建設保護規劃》發布，將實施10項標志性項目，含3個國家級項目。
箭扣段長城研究性保護修繕工程是10個項目中的“示范樣板工程”，也是3個國家級項目之一，將探索長城保護、考古、研究的新模式，形成可復制推廣的長城保護修繕理念和技術方法，以引領全國長城保護修繕行動。懷柔區長城數字化展示工程(箭扣段)正是該項目建設內容之一。
