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关键词：历史建筑保护；标准；信息平台；地理信息数据
一、研究背景
（一）新常态背景下，历史建筑保护是落实新型城镇化发展的必然要求
为贯彻落实《中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》，2016年8月，住房城乡建设部办公厅关于印发《历史文化街区划定和历史建筑确定工作方案》的通知要求，对全国设市城市和公布为历史文化名城的县开展历史文化街区划定和历史建筑确定工作并确定了“五年计划三年完成”的工作目标，即“核查所有设市城市和公布为历史文化名城的县中符合条件的历史文化街区和历史建筑基本情况和保护情况，公布历史文化街区和历史建筑名单”；同时，对工作期限作了明确的规定，“划定、确定工作为期5年。前3年基本完成目标任务，……到2020年末，全面完成历史文化街区划定和历史建筑确定工作”。
（二）历史建筑保护是我省城镇工作的重要内容
结合中央对历史建筑保护工作要求，广东省住建厅发布的《印发关于加强优秀历史建筑保护工作指导意见的通知》（粤建市〔2010〕3号），提出了对历史建筑的原则性保护要求和措施。《广东省城乡规划条例》等法规对历史建筑保护提出明确的规定。2014年底，广东省人民政府办公厅印发《关于加强历史建筑保护的意见》（粤府办〔2014〕54号）（以下简称《意见》），明确提出“2014年底前，各地须公布一批历史建筑保护名录；2017年底前，基本建立覆盖全市范围的历史建筑保护名录，”“到2020年，形成系统完善的历史建筑保护体系和长效管理机制”。《意见》还明确提出“建立历史建筑信息管理系统”。
（三）历史建筑保护工作参差不齐，亟需全市统一标准、统筹协调
同时，历史建筑建档和信息平台建设方面的工作进展缓慢，已公布的历史建筑数量存在很大差距，广州市通过第三次全国文物普查或专项的历史建筑普查，对全市的历史建筑进行了摸查，由于未明确历史建筑认定标准、资金欠缺等原因，未能对海量的线索进行进一步的筛选，形成历史建筑名录和开展历史建筑建档、挂牌等工作。
表1-1历史建筑保护工作进度汇总表
序号
城市
总体情况（个）
已纳入保护名录（个）
已挂历史建筑标志牌（个）
省级以上历史建筑（个）
是否建立信息管理系统
1
广州
566
395
0
是
（四）信息平台建设实现历史建筑信息的归档、动态维护和协同
在这样的背景下，如何普查、管理并利用已经建成或正在建设的各级各类历史建筑测绘数据集，并提供三维可视化的空间信息服务，已成为历史建筑空间数据生产、管理、应用服务领域面临的首要问题。本项目围绕上述若干个问题，以提升历史建筑管理信息化与智能化为目标，提出“一个平台”、“一套机制”和“两个标准”，对历史建筑智慧护管数字平台进行了综合研发。
二、研究思路
图2-1传统方式和信息技术运用背景下历史建筑保护方式比较
本项目在统筹广州市历史建筑信息化保护工作和传统保护手段的差异性，将广州市历史建筑数据通过统一标准上报和定期的维护，实现全市历史建筑信息的标准化和数字化建档。以信息平台平台为纽带，省和广州市分工明确，保工作的高效进行：省厅层面负责软件开发、数据标准的制定、数据的整合和信息平台的建设；广州市政府负责基础资料的制作、外业采集信息的采集、内业数据的补充完善和上传。
图2-2省、市联动示意图
此外，广州市历史建筑智慧护管数字平台将与省规划信息平台进行衔接，历史建筑数据库将作为规划信息数据库的一部分，纳入统一的平台进行管理和使用，实现历史建筑保护与其他规划管理之间的协同，为统筹全市和督导广州市历史建筑保护工作提供信息技术的支撑，为历史建筑的规划管理和后续利用提供更科学、精准的分析。
图2-3技术路线图
三、研究内容
基于对平台的需求分析，本项目的研究内容可归纳为三个主要方面：一套标准、一个数据库、一个信息管理平台。
一套标准：即历史建筑信息平台建设标准，包括技术标准和数据标准两部分。其中，技术标准包括系统性能、系统安全和系统接口三个方面；数据标准包括基础空间信息数据标准、采集数据入库标准。
一个数字化平台：即历史建筑智慧护管数字平台，是整个系统建设的核心。它在统一的技术标准和数据标准的基础上，将各市县历史建筑的数据纳入统一的信息平台进行“一张图”管理。现阶段主要搭建信息管理平台的框架。
表3-1建设内容一览表
项目建设组成
建设内容
标准建设
制定广州市历史建筑数字化保护平台数据标准
制定广州市历史建筑数字化保护平台技术标准
2
数据建库
建立基础空间信息数据库
建立历史建筑专题数据库
3
软件平台开发
开发野外采集子系统
开发数据管理子系统
开发信息管理子系统
（一）标准建设
根据历史建筑智慧护管数字平台建设需要，制定平台技术标准和数据标准，技术标准包括：①系统性能标准；②系统安全标准；③系统接口标准。
数据标准包括：①历史建筑数据标准；②基础空间信息数据标准，包括数字线划图数据标准、影像数据标准等；③其他数据标准，包括实景影像数据、激光点云数据标准等。
（二）数据建设
1、历史建筑专题数据内容
历史建筑专题数据需求包括数据普查涉及到的专题数据（包括不可移动历史建筑、历史建筑、传统风貌建筑、古树名木等）。对各级、各类不可移动历史建筑信息进行空间定位，并标注到电子地图上，从而能够在电子地图上直观形象地查询这些信息。核心数据如下所示：
表3-2历史建筑专题数据
数据大类
图层
主要属性
历史建筑专题数据
不可移动历史建筑
基本信息：名称、使用单位、年代、隶属街道、历史建筑类型、产权类型、功能延续情况、历史功能、现状功能、详细地址、详细坐标、现场照片；
现状：现状评估、现状描述、损毁原因、周边自然环境状况、周边人文环境状况；
联系方式：社区联系方式、使用单位联系方式；
4
遗产管理信息：土地证号、占地面积；
5
遗产价值：区位类别、主题、历史文化价值、本体价值、环境价值；
6
专家评定：推荐保护策略、审定日期、专家组名单
7
历史建筑
8
9
10
遗产管理信息：土地证号、房产证号、建筑面积、占地面积、建筑层数；
11
遗产价值：区位类别、地方特色建筑物类别、主题、历史文化价值、本体价值、环境价值；
12
13
传统风貌建筑
14
15
16
17
18
2、基础空间信息数据内容
本项目基础空间信息数据包括了以下内容：
表3-3基础空间信息内容
格式
shp
国土规划局
基础地图数据
行政区划
国土规划院
政务电子地图
切片数据
3、其他数据内容
本项目其他数据包括了实景影像数据、三维模型数据以及激光点云数据，三类数据均以文件夹专有格式进行管理。
（三）系统建设
软件平台搭建与开发。主要包括：①野外采集子系统开发；④数据管理子系统开发；⑤信息管理系统开发。
1、数据管理子系统
数据管理子系统主要任务是对综合数据库进行管理，主要包括高精度数据坐标转换、普查数据管理、普查及历史数据入库管理、基础空间信息数据入库管理、其他新型测绘数据入库管理、数据编辑维护、数据资源目录管理、符号库管理、元数据管理、数据更新、数据备份管理等功能。
2、野外采集子系统
野外采集子系统面向历史建筑外业采集人员，部署于高精度的GPS采集机上，能使用照片、文字、语音、手簿等不同方式采集文物信息，并记录当前的地理位置，同步显示于采集终端的地图上，为采集人员查看采集效果提供支持。野外采集子系统主要实现历史建筑专题数据的采集。为方便作业人员使用，野外采集子系统包括：新建任务、加载任务、地图视图、轨迹记录、退出、数据上传、普查柔性表单加载等模块，其中地图视图又包括：添加采集点、添加相片、查询采集点、添加新书签、查询书签、测量距离、放大缩小、定位等功能。
3、信息管理子系统
信息管理子系统是对经过数据管理子系统入库检查后形成的历史建筑专项数据进行展示、管理、分析、统计等数字化管理功能。主要为历史建筑日常管理部门提供服务，包括不可移动历史建筑、国有可移动历史建筑的综合管理及多样化展示；主要功能为：常用GIS功能、遗产信息编辑、遗产信息展示、实时预警、档案管理、打印输出等功能。
四、创新点与特色
本研究依托集成内外业一体化、地理信息系统、三维虚拟现实、多源数据融合展示与联动更新等技术集成，基于广州市历年历史建筑普查数据、地理信息数据、三维精细模型、三维倾斜摄影模型、三维实景影像、三维激光点云、CAD图纸等数据，建立一个综合历史建筑数据库，为历史建筑信息采集-建档-存储-运用提出了一体化解决方案。通过技术研发，本研究取得的创新突破点如下：
（一）改变历史建筑信息普查作业方式，提高普查精度和效率，保证成果统一与完整。
本项目研发的野外采集GIS系统，相对传统测绘测量仪器、纸、笔、相机等多种仪器，简单、轻便、定位精度高，并且支持一人独立采集，同时直接上传入库，大大提高工作效率、减少劳动量。通过采集信息整理软件，保证了数据库成果的统一、完整。
（二）构建了历史建筑市区联动动态监管的管理模型，保证了历史建筑保护的高效率和高标准。
（三）建立了历史建筑内外业一体化生产体系，从野外采集到数据入库到平台到成果展示到公众服务形成了历史建筑信息服务五级全自动管理体系。
基于工业级移动设备研发信息采集系统，实现高精度单点定位信息采集、网络传输入库。平台提供运维、查询、浏览、统计、分析、展示、报表等功能，并以OGC标准接口的形式共享给各单位。将历史建筑信息以图文结合的方式向公众进行呈现，为公众提供多样化的服务，实现历史建筑信息的全民共享。
（四）搭建了广州市首个历史建筑保护平台，为历史建筑保护工作提供全流程数字技术支撑。
本项目研发了广州市首个针对历史建筑保护的信息管理平台，研发历史建筑数字化保护平台，实现外业采集、数据入库、信息管理、成果展示、公众服务等一体化，实现历史建筑信息动态监管和预警。
（五）提出并建立了一种新型多介质历史建筑档案数据库标准，让历史建筑信息化管理更科学全面高效。
平台支持多介质、多类型信息的数据归档和存储。除历史建筑基本信息外，还包括点云数据、结构图、三维模型、实景影像等新型数据，开辟了历史建筑建档、宣传、保护新途径。
通过对历史建筑多源大数据的挖掘，利用数据可视化分析、数据挖掘算法等对历史建筑档案进行智能分析，为各政府部门提供多层次多角度的辅助决策支持能力，实现历史建筑智慧保护与智慧管理。
（七）实现了对历史建筑进行虚实融合三维表达，为历史建筑提供全方位多角度观测效果。
采用创新的三维可视化融合技术，将可量测三维与全景影像进行空间校准配对，实现历史建筑在倾斜三维环境、三维激光点云与全景影像环境之间的自由漫游与切换。
五、成果市场推广应用前景分析
依托于平台的成功推广，在历史建筑数字化管理研究工作中形成的“一个平台”、“一套机制”和“两个标准”技术保障下，研究建立广州市历史建筑保护工作体系，制定历史建筑信息采集、建档、存储和运用的一体化解决方案，成功采集了全广州市的历史建筑信息，并形成历史建筑信息汇总专题库。
（一）平台应用
通过对本项目技术和平台的不断改造完善，成功在多个项目中得到应用和推广，尤其是形成的历史建筑数字化保护的数据标准和技术标准，推动广州市历史建筑保护与管理走向标准化和高效化
项目成果取得了显著社会经济效益，推动了测绘地理信息科技进步和创新发展，彰显了测绘地理信息技术在国家大力倡导的文物抢救性与预防性保护并重、推动历史建筑展示利用方式融合创新的重要科学价值。
（二）推广措施
1、加强平台推广应用工作的组织领导
2、加快历史建筑信息采集、管理与保护工作
要加快完成历史建筑管理和保护工作，建立历史建筑基础地理信息定期更新和动态更新相结合的机制，不断完善各类各级历史建筑信息数据，实现数据采集的标准化和高效化，管理的现代化和自动化，实现信息动态更新机制，提高历史建筑保护工作管理水平，实现历史建筑保护管理的系统性和科学性，使其在历史文化名城保护中发挥核心和不可替代的作用，成为实施规划审批和文物保护范围预警保护、体现新型城市化要求的综合性、实用性平台。
3、推进历史建筑数据的共享与交换
4、做好平台的维护与管理
六、实施成效
本项目在统筹历史建筑信息化保护工作和传统保护手段的差异性，将广州市历史建筑数据通过统一标准上报和定期的维护，实现全市历史建筑信息的标准化和数字化建档。以信息平台为纽带，通过软件开发、数据标准制定、数据整合和信息平台的建设，完成基础资料制作、外业普查信息采集、内业数据补充完善和上传工作。
此外，该平台所整合的历史建筑数据库可纳入“多规合一”、“一张图”等平台中，作为紫线图层的独立子图层，为历史文化保护与城市规划建设工作的协调提供决策依据。
（一）经济效益
历史建筑智慧护管数字平台是综合GIS、网络、软件开发、三维等多项技术的统一平台，具有多人并行工程特点，侧重于全过程的信息互通、数据处理和管理，以及与其他规划、特别是法定规划的协同和衔接。调研所获取的历史建筑位置、平面、立面、年代、保护范围等数据信息，将以标准化的格式存储于同一信息平台，实现不同数据的共享和协调。通过设置一定权限，实现对数据的动态维护，保证了历史建筑数据信息的实时性和准确性。运用该平台，可以保证信息交互的实时性、无纸化和准确性，大大提高工作效率，降低信息交互成本。
（二）社会效益
1、改变历史建筑信息普查作业方式，提高普查精度和效率，保证成果统一与完整：
2、满足历史建筑实际性的管理需求：
以实用为出发点，以整合历史建筑保护信息资源为主要内容，以动态、客观、准确地反映管理的整体实力和提供有效的科技决策手段为目标，建立了一个历史建筑信息与地理信息的高效管理平台。实现信息管理的准确性、及时性、科学性，大大提高历史建筑保护及考古工作的科技含量与管理水平，为城市规划、建设、管理提供决策支撑。形成文物保护和历史文化名城保护长效管理机制。
3、满足历史建筑的研究与公众教育需求：
本研究创新性地集成三维激光点云、倾斜三维、实景影像、二三维一体化等先进技术，利用历史建筑的多源数据，在遭到破坏后，提供恢复依据的真实资料。同时系统平台提供历史回溯、统计分析等功能，对研究文物及历史文化名城保护有很高的研究价值，将为子孙后代保留珍贵的财富。
（三）环境效益
通过该平台可以实现对历史建筑更有效地保护，从而带动地区人文品质的提升，创造更加宜居的人居环境。