01双数据库简介

天津大学建筑学院建筑文化遗产传承信息技术文化和旅游部重点实验室，长期致力于明长城的研究和数据采集，聚焦长城全线，深入研究得出明长城的防御体系构成，同时采用无人机拍摄，收集长城的现状图像，形成超70万（现已100万）张照片的海量数据图库，并依托现代信息技术建成明长城防御体系时空数据库系统与明长城全线图像与三维数据库，为长城的研究、监测、公众展示提供更为全面的数据途径，让长城与公众不再只是文化和情感上的亲密，而是就在身边的老朋友。成果即将上线，公众首次可以在线浏览双数据库系统，了解长城的最新研究成果。

图1：明长城防御体系时空数据库系统界面

02明长城防御体系时空数据库系统

长城不是线性墙体，而是具有高度整体性、层次性的“巨系统”。明长城防御体系时空数据库系统，便是对这一结论进行深刻阐述与证明的“神兵利器”。该数据库系统基于GIS建立，依靠地理信息系统的准确定位，可分类分级显示长城体系的空间分布，实现从宏观到微观的多层次展示。公众从界面可看到防御体系以九镇为纲，每镇按照镇——路——堡三级分层，实现一镇、一路、一卫、一所、一堡的显示，实现了宏观到微观的分级放大效果，这也是从该系统的应用上凸显防御体系的含义。

图2：系统城池介绍

图3：系统单项目查询界面

系统将长城本体分为长城墙体、界壕壕堑、墙上单体、墙外单体和其他设施子目录，并应用不同的颜色和符号区分建筑类型，便于公众对不同的设施有更明确的意识，不至于产生混淆。另外，系统统一坐标系，可以进行各时期图片、地图定位显示，启用“时间轴”，则可显示各时期军事聚落空间分布，使得公众对于长城的的时空性有更清晰的认识。

图4：系统时空信息查询界面

另外，该系统提供时空信息查询、显示和编辑功能。对于某段长城的具体信息可以通过查询获得，其中可查询信息包含——地理信息：地理位置、行政区划、现状级别、隶属区段、与长城的位置关系、边墙长度、与长城的距离；历史信息：修建时间、重修时间、修建将领、历史演变；聚落、建筑形制信息：平面形状、南城垣、北城垣、东城垣、西城垣、周长、占地面积；墙体形制信息：堡墙、堡门、瓮城、马面、角楼；街巷空间信息：街巷、建筑。公众可以依据自己的研究或兴趣点进行相关的查询，基本可以获得较为详尽的具体信息。

图5：河北省境内驿道系统

信息的传递也是防御体系的重要组成部分，因此数据库系统除开本体的关注外，也重视烽传驿传系统的相关信息建设。烽传系统主要依靠烽火台传递信息，多居于前线，是长城本体的重要组成，而驿传系统由驿站、递运所、急递铺等组成，二者构成了古代信息的“高速公路”。本系统对于对于每条驿站烽传线路进行了不同的区分，依照颜色的不同区分线路，为观众带来可视化的古代信息传递路线，因而对于防御体系的信息传递路线与方式产生更直观的理解。

03明长城全线图像与三维数据库

图6：嘉峪关关城现状三维数据

明长城全线图像与三维数据库是实验室多年来收集长城图像而汇集起的重要成果，主要依靠无人机摄影和实地勘察等科学手段对长城全线的图像数据进行采集，不仅对东部地区砖包长城等进行细致的图像收集，也详细记录了西部地区的夯土材料长城，以实现更全面的图像收集研究与展示。现包含长城相关图像100万张。同时应用相关数据软件，利用图像生成部分长城及其两侧地形的现状三维模型，并针对残损的遗址实施数字重建，生成完整的建筑原貌。这既可以为公众提供更直观形象的可视图像，也是对重要文化遗产进行数据重建的积极响应。

另外，系统对于相关的长城研究有极大的促进作用，依靠图像结合实地踏勘，能够发现未知的的防御设施，如全线图像数据库运用人工智能识别，在明长城全线发现了130道暗门，此举丰富了长城的研究。

在长城的保护监测方面，系统针对冬夏不同季节的数据也进行图像的采集，以反映环境的周期性变化对长城本体的影响。而对于前后图像的比较，能够观察墙体破损、土石流失速率等病害内容，为长城的保护提供更基础更实时的资料。

双数据库系统的建设，是对长城这一世界遗产深入研究、病害监测和保护展示等要求的真实回应。它既为相关科研或保护工作者提供数据支持，也帮助公众进一步认识长城，提高保护长城的意识。这是六合工作室的礼物，既献礼长城，也献给你。