傳統村落保護的信息技術方法

◎ 黨安榮 馬琦偉

圖3.1 黨家山村落選址與窯洞民居布局（黨安榮攝影）

建設美麗中國，實現中華民族永續發展，是十八大報告提出的重要目標。中國地域廣闊，民族眾多，在不同地域環境與不同民族文化的背景下，形成了特色鮮明的傳統村落。傳統村落是中華文明的載體，具有悠久的歷史、深厚的文化遺存。然而，隨著全球化、工業化、城市化、新農村建設以及旅游業的發展，村落傳統已經正在經歷巨大的威脅和挑戰，保護傳統村落是近年來受到廣泛關注與探討的重要問題。

2012年，由住房和城鄉建設部、文化部、財政部共同啟動的中國傳統村落保護工作，涉及到傳統村落的全面調查與專家評審，并在此基礎上確定“中國傳統村落名錄”。同年12月公布的第一批傳統村落名錄包括640個不同類型的傳統村落。在傳統村落調查、分析、保護研究的過程中，信息技術的應用是一個重要的研究方向。

1.空間信息技術的特點分析

空間信息技術（Spatial Information Technology）是20世紀60年代以來逐步發展起來的以獲取、管理、處理、分析、表達與地理位置相關的空間信息為主體的信息技術的總稱，具體包括遙感（RS，Remote Sensing），全球導航衛星系統（GNSS，Global Navigation Satellite System）、地理信息系統（GIS，Geographic Information System）、虛擬現實（VR，Virtual Reality）等技術。概括起來，空間信息技術具有以下五方面的特點：（1）信息獲取的客觀性；（2）信息定位的精確性；（3）信息管理的靈活性；（4）信息分析的空間性；（5）信息表達的直觀性。

1.1 信息獲取的客觀性

這一特點主要是針對遙感技術而言，遙感（RS）技術是一種遠距離不接觸物體而獲取其信息的探測技術，是通過記錄目標物體反射或發射的電磁波來獲取信息的，不受任何人因素的干擾，具有很好的客觀性。自20世紀60年代以來，RS技術先后被廣泛應用于自然資源與環境保護、人文資源與遺產保護、城鄉規劃與管理等眾多領域，非常重要的原因之一就是所獲取的信息不僅具有宏觀性，而且具有綜合性、動態性、多源性等特點。

1.2 信息定位的精確性

信息定位的精確性主要是針對高分辨率航天-航空遙感技術及全球導航衛星系統技術而言。以高分辨率航天-航空遙感技術為基礎的攝影測量技術，是大范圍、快速獲取精確地形與地物信息的重要技術途徑。而GNSS則是現代高精度導航與定位的重要技術，目前全球擁有用戶最多的是美國的GPS，還有俄羅斯擁有GLONASS、中國的CAMPASS、已經正在建設的歐盟伽利略系統（Galileo），未來可以更加廣泛地應用傳統村落保護的各個方面。

1.3 信息管理的靈活性

信息管理的靈活性主要是體現在地理信息系統（GIS）應用中，GIS是一種特定而又十分重要的空間信息系統，是以采集、貯存、管理、分析和描述與空間和地理分布有關數據的空間信息系統，可以將空間圖形數據與統計屬性數據進行一體化管理，便于靈活應用。自上一世紀60年代誕生以來的50多年里，GIS已被廣泛應用于自然及人文資源管理等諸多領域，并取得了巨大成績，這主要是由于應用GIS可以非常方便地進行一體化數據管理與分析。

1.4 信息分析的空間性

信息分析的空間性主要體現在GIS強大的空間分析功能方面。GIS區別于管理信息系統（MIS）的本質就在于空間信息分析，GIS的空間分析功能應用非常廣泛，對定量化決策支持非常有幫助。同時，空間分層數據與空間分析模塊相結合，使得GIS能夠完成大量復雜問題的分析，諸如空間區位分析、選址優化分析、時空變化分析等；此外，還可以根據業務工作的需要，增加GIS空間分析模型，豐富GIS的綜合分析功能。

1.5 信息表達的直觀性

信息表達的直觀性主要體現在GIS與VR的空間表達功能。GIS不僅具有強大的空間數據管理與分析功能，同時對于分析的最終結果可以通過多種方式予以表現，包括類型繁多的二維和三維表現方式。VR的三維及其動態表現能力則更強，無論是城鄉規劃的現狀還是規劃的效果，都可以表現得非常逼真。特別是近年來高分辨率遙感技術及網絡GIS的發展與應用，智慧城市的構建，更強化了空間信息技術對于信息的表達與傳播。

2.傳統村落保護需求分析

傳統村落保護涉及到一系列具體的工作，包括傳統村落的調查、識別、規劃、管理、利用等，其根本目的在于通過調查與識別確定傳統村落資源的重要性與敏感性，通過科學規劃與管理保護傳統村落資源的完整性與真實性，最終達到合理利用與永續發展。在開展上述工作的過程中，特別需要RS與GIS等空間信息技術的支撐。

2.1 調查與分析的需求

傳統村落的調查與分析是一項浩大的基礎性工作，借助于空間信息技術中的RS技術所獲取的遙感圖像不僅有助于在宏觀上認識與把握傳統村落的空間分布及其相互關系，而且高分辨率航天-航空遙感圖像也可以輔助進行傳統村落的詳細調查與定量分析，這是任何其他技術都無法比擬的。多年來RS技術在古村落保護研究中的應用都可以很好的說明這一點，近年來高分辨率遙感技術與高光譜遙感技術的發展，使得RS技術如虎添翼，有望在傳統村落調查與分析工作中發揮更大的作用。

圖3.2 黨家山村落自然與人文特色分析（馬琦偉繪制）

在借助RS技術進行傳統村落調查與識別的基礎上，應用GIS將所獲得的大量數據按照空間信息與屬性信息進行分類組織與管理，形成傳統村落綜合數據庫，有助于實時開展傳統村落資源的查詢、檢索、分析以及可視化表達，進而通過多因素評價確定傳統村落資源的重要性與敏感性，以便于有的放矢地開展下一步傳統村落資源的規劃與管理工作。

2.2 規劃與管理的需求

在調查與分析的基礎上，開展傳統村落保護規劃與管理工作是非常重要的技術途徑，規劃的過程實質上就是對傳統村落資源進行分級、分類、分區評價，并依此制定分級、分類、分區保護管理政策的過程。在傳統村落保護規劃過程中，基于GIS的傳統村落資源空間與屬性一體化數據庫的多種空間分析，諸如疊加分析、緩沖區分析、網絡分析等都可以發揮很好的作用，為傳統村落評價過程中的多要素定量綜合分析提供了技術保障。

在傳統村落資源保護管理過程中，基于GIS開發傳統村落管理信息系統是一個非常好的選擇，在管理信息系統支持下，不僅可以開展常規的查詢、檢索、統計、展示等管理工作，而且可以進行定量與定向相結合的變化分析與發展預測。同時可以借助遙感技術對傳統村落進行動態變化監測，以便于隨時掌握現實性很強的傳統村落資源狀況，及時調整規劃與管理方案，保障對傳統村落資源完整性與源真性的保護。

2.3 利用與傳承的需求

保護傳統村落資源的根本目的主要有兩個方面：其一是科學合理的利用，其二是持續發展與傳承。科學合理的利用離不開規劃與管理，空間信息技術的應用需求是顯而易見的；另一方面，在何時、何地、開展何種方式、何種程度的利用活動都是可以借助GIS進行定量分析的。與此同時，在開展利用活動的過程中，對于傳統村落資源影響的時間變化、空間分布、程度差異也可以通過遙感技術進行監測，以便形成實時反饋機制，隨時調整對傳統村落資源利用的時間、地點、方式與程度。

對于傳統村落文化的傳承，涉及到外因與內因兩個方面。外來文化的影響、滲透、侵蝕是傳統村落文化傳承面臨的重要外因，而村落居民對于自身傳統文化價值的認同感與自豪感則是傳統村落文化傳承的根本內因。借助網絡GIS與管理信息系統可以有效的宣傳村落文化的價值與特色，引起社會各界的廣泛關注，并熏陶與教育村落居民、特別是年輕居民是非常有意義的。如果全社會都能夠自覺地關注傳統村落文化的保護與傳承，外來的影響就會逐步減少，而內在的保護意識與傳承責任就會逐步增大。

圖3.3 村落區域衛星影像圖（馬琦偉繪制）

3.空間信息技術應用探討

基于上述傳統村落保護研究的需求分析，下面以陜西省佳縣傳統村落黨家山的保護研究中空間信息技術的應用為例，探討空間信息技術輔助傳統村落保護研究。

黨家山村所在地區的自然條件具備典型的陜北黃土高原特色（圖3.1、圖3.2），溝壑縱橫、地形破碎；村落空間結構呈現串珠形，即通過黃土梁頂部一條主要道路將幾乎所有農戶的窯洞院落聯系起來，在村落的制高點處坐落著土地神廟；村落的文化內容完整而豐富。

3.1 資源調查與分析應用

在傳統村落資源調查與分析階段，應用中高分辨率（2.5米）的法國SPOT衛星遙感圖像作為主要的背景信息，對村落文化資源進行空間定位，并認識文化資源與自然環境之間的相互關系（圖3.3）。同時，借助于GIS的空間數據輸入與管理功能，構建村落空間與屬性一體化數據庫，具體內容包括行政區劃、道路交通、河流水系、地形地貌、特色景點、民居建筑等空間數據，以及社會經濟統計數據、文化資源屬性數據等。在此基礎上，應用GIS空間分析功能開展多種空間分析，比如地形分析（圖3.4）。

圖3.4 村落區域地形分析圖（馬琦偉繪制）

質量較好的窯洞民居

土窯洞民居

圖3.5 黨家山村窯洞民居建筑質量分級圖（馬琦偉繪制、黨安榮攝影）

質量中等的窯洞民居

圖3.6 黨家山村窯洞民居建筑材料分類圖（馬琦偉繪制、黨安榮攝影）

石窯洞民居

圖3.7 傳統村落黨家山保護分區圖（馬琦偉繪制）

圖3.8 傳統村落黨家山保護規劃圖（馬琦偉繪制）

3.2 保護規劃與管理應用

在傳統村落資源保護規劃與管理階段，主要是依據前一階段所建立的GIS空間與屬性一體化數據庫開展多要素分析，根據傳統村落資源的屬性特征、質量特征、重要性、敏感性等確定其分級（圖3.5）、分類（圖3.6）與分區（圖3.7），并進一步制定相應的保護規劃（圖3.8）與保護措施。同時，為了更好地落實保護規劃，可以研發傳統村落保護管理信息系統，滿足信息查詢、檢索、分析、預測、展示等功能，還可以進一步開展資源現狀的在線監測與動態變化分析，以便于更好的進行管理與保護。

3.3 文化發展與傳承應用

在傳統村落文化發展與傳承應用階段，最基本的是借助GIS的二維與三維表現功能，向社會公眾展示傳統村落文化資源空間分布與類型狀況；同時借助于信息網絡向國內外廣大民眾發布與展示傳統村落文化資源的基本狀況、空間分布、主要特色、保護目標、保護措施等，以爭取全社會對傳統村落文化資源的游賞與保護，促進傳統村落文化資源的全民保護意識與保護行動，從根本上實現傳統村落文化資源的利用與傳承！

4.結語

本文以陜西省佳縣傳統村落黨家山文化資源保護為例，分析應用空間信息技術開展傳統村落保護研究的技術方法，期望形成一般性的方法流程，以便推廣應用，促進傳統村落保護工作。