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古桥新韵背后:科技,守护千年遗珍

2026-05-25 17:14 来源:光明网

  在浙南闽北的崇山峻岭间,一座座形如飞虹的木拱廊桥静卧溪流之上,被誉为“世界桥梁史上的奇迹”。为进一步宣传展现廊桥保护三年行动工作成效,近日,由国家文物局组织的廊桥保护成果主题宣传活动启动,深入浙江省温州市泰顺县、福建省宁德市寿宁县等地,走访当地廊桥保护新成果。

  岁月侵蚀、洪水肆虐、火灾隐患,始终威胁着这些跨越千年的文化瑰宝。如今,代码与数据织就的全新力量,正汇入古廊桥的守护事业,从激光扫描为桥“建档”,到AI视觉全天候“云端值守”,再到大数据模型推演防洪风险,古廊桥保护正从“人力盯守”迈向“数字智管”,为这份脆弱的人类遗产注入数字基因,为千年遗珍筑起了一道坚实的智慧防线。

  三维建模:为古廊桥留下“数字生命”

  廊桥保护的首要前提,是对建筑本体信息的完整精准留存。传统的图纸与平面照片,难以还原古桥复杂的榫卯咬合关系与三维空间形态,而三维激光扫描与数字孪生技术的应用,正加速突破这一局限。

  浙江省泰顺县文博馆副馆长陈松年介绍,当地已完成对北涧桥、溪东桥等多座国保廊桥的精细化三维数据采集,生成了完整的数字孪生模型。“我们做了一个数字孪生的模型,游客只需打开‘浙里办’即可欣赏廊桥实景,还有从空中看的视角。”陈松年说。

  这不仅是简单的数据保存,更构建起一个可供公众“身临其境”的数字展馆。正如福建省宁德市文化遗产保护中心主任欧东海所言,“游客很难来到这里,但通过三维模型能让人们沉浸式体验。”

  这份精确到毫米级的数字档案,在文物修复中展现出无可替代的价值。2016年,台风“莫兰蒂”引发洪水,冲毁了泰顺薛宅桥、文重桥、文兴桥三座国保廊桥。数千件木构件散落河道、混杂难辨。“光是区分不同桥梁的构件,就是一项极其艰巨的任务。”陈松年回忆道。

  正是依托灾前留存的完整影像与三维扫描数据,修复团队仅用时一年,就将超过九成的打捞构件精准归位,让三座古桥奇迹般重焕生机。文兴桥主持修复者、国家级非遗传承人曾家快也表示,整个修复过程采取了“专家团队+图纸数据+现场原构件+传承人经验”的科学方式,其灾后修复工程也因此成为唯一入选《全球文化遗产恢复和重建案例研究》的中国案例。

  三维模型的价值还在向科普与传承领域延伸。陈松年介绍,团队已开发出廊桥拆解与组装交互程序,目前主要用于文保人员分析桥体结构、辅助修缮施工与数据留存,未来将向公众开放。与此同时,廊桥主题积木已率先走进游客视野,线上虚拟拼装与线下实体体验相结合的模式,能让大众直观理解“三节苗”“五节苗”的编木构造逻辑,以数字化方式推动非遗技艺的活态传承。

  AI视觉与智慧平台:构建全天候、无死角的“智慧防线”

  如果说三维建模是为古桥留下“永恒的身躯”,那么由AI视觉、各类传感器和云平台构成的智慧监测系统,则为其筑起了一道全天候的安全防线。

  在浙江泰顺北涧桥、薛宅桥,福建屏南百祥桥、寿宁仙宫桥等地,一套“文化遗产(廊桥)监管保护平台”已经投入运行。这套系统整合了多种高科技设备,实现了对桥体的全方位守护。

  “我们在桥上装了很多的高科技的设备,包括AI烟火自控、温度感应,以及我们整个消防系统,还有防洪水的雨量监测……”陈松年介绍。此外,在监控后台,工作人员还可以通过一个集成所有监测数据的三色管理图表,清晰地掌握每座桥的安全状况。

  其中,AI烟火识别摄像头成为防火的“第一道关口”。泰顺当地的文保工作者介绍,比如说,有人带火源到桥上,摄像头只要拍到,几秒后就可以把报警信号反馈给平台;一旦发现有人在桥上吸烟或有明火,系统也会立即触发报警,并将信息同步推送至管理员的手机上,甚至自动触发应急广播进行现场劝离,实现了从“人防”到“技防”的跨越。

  除了防火,防洪同样至关重要。从小在北涧桥畔长大的陈松年对洪水的威力印象深刻:“‘莫兰蒂’台风时,如果洪水再上涨两米左右的话,这座桥就岌岌可危了。”

  如今,包括雨量计、水位计在内的精准气象与水文监测设备被部署在廊桥上游,数据实时回传至平台。一旦数据超过预警值,平台便会自动发出警报,为应急响应争取宝贵时间。泰顺县文广旅游体育局副局长潘建东介绍,在极端天气下,他们还会将沙袋提前堆放在桥面上,以增加桥身重量,抵御洪水的浮力和冲击力。

  这套智慧系统的建立,将过去完全依赖人工巡查的模式中解放出来。屏南县文保人员也感叹,类似百祥桥这样地处偏僻的桥梁,巡查人员每天到这里管护难度较大。现在,通过科技手段,实现了从“人力盯守”向“24小时全天候智慧监管”的转变。

  大数据:构建防洪“沙盘推演”

  当前的技术应用并非终点,一个更具前瞻性的构想正在酝酿——利用积累的大数据,构建一个能够模拟和预测廊桥水毁风险的“防洪大模型”。

  “我们有气象的数据,有水流的数据,降水量的数据……后期想做一个廊桥防洪的大模型。”陈松年展望道。这个构想的宏大之处在于,它不仅依赖计算机模拟,还计划结合实体模型进行物理实验。“我们还准备把廊桥模型做出来,用水流来冲。就像汽车碰撞试验一样。”他进一步解释。

  通过输入不同的降雨量、水位、流速等参数,模型可以精确推演洪水对廊桥构成威胁的极限值,并预测在不同极端天气下的风险等级,从而为管理决策提供前所未有的科学依据。这宛如给廊桥保护工作配备了一台能够进行灾害“沙盘推演”的超级计算机,将防护从被动应对提升为主动预测。这套系统一旦建成,将为廊桥的长治久安奠定坚实的数据基础。

  从用脚步丈量的古老巡查,到无人机和传感器的数据采集;从老师傅脑海中的经验,到三维模型里每一个构件的精确坐标;从面对灾害的被动承受,到基于大数据的主动推演,数字技术正为古老的廊桥编织一张严密的保护网。

  曾家快感叹“建桥是良心活,要对得起祖宗,对得起后人”的同时,AI、大数据和三维建模等现代科技,正成为这项“良心活”不可或缺的时代力量。它们,让历经风雨的木拱廊桥,在数字世界与物理世界中,共同迎来新的生机。(文图:刘吉东 编辑:李政葳)

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