大數據對文物安全工作的啟示

□ 桑振群 馬振翔 潘 娟

大數據對文物安全工作的啟示

□ 桑振群 馬振翔 潘 娟

文物是人類在歷史發展過程中遺留下來的遺物和遺跡，是人類寶貴的歷史文化遺產。習近平總書記強調，文物承載燦爛文明，傳承歷史文化，維系民族精神，是老祖宗留給我們的寶貴遺產，是加強社會主義精神文明建設的深厚滋養。保護文物功在當代、利在千秋。進入新世紀以來，我國的文物保護、管理和利用水平不斷提高，但也要清醒看到，我國是世界文物大國，正處在城鎮化快速發展的歷史進程中，文物保護工作依然任重道遠，文物的安全形勢仍然不容樂觀。2012年2月，美國《華爾街日報》發表了一篇題為《科技變革即將引領新的經濟繁榮》的文章。文中大膽預測，“我們再次處于三場宏大技術變革的開端，它們可能足以匹敵20世紀的那場革命，這三場變革的震中都在美國，它們分別是大數據、智能制造和無線網絡革命”[1]。隨著大數據的地位日益凸顯，大數據已經深入當今社會的各個領域。本文結合大數據時代背景，從其概論和特點出發，剖析大數據對文物安全帶來的啟示，推動我國文物安全研究加速向數據安全邁進。

一、大數據的基本特征與技術組成

隨著互聯網技術的不斷成熟，計算機技術的廣泛應用，更多設備和終端接入網絡，催生了大量各種形態的數據，并呈現出爆炸式的增長趨勢。2012年6月，國際數據公司IDC的報告顯示全球數據量達2.7ZB，預測2020年全球數據量將達到35ZB[2]。大數據(bigdata,megadata)，或稱巨量資料，指的是需要新處理模式才能具有更強的決策力、洞察力和流程優化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產。在維克托·邁爾·舍恩伯格及肯尼斯·庫克耶編寫的《大數據時代》中大數據指不用隨機分析法(抽樣調查)這樣的捷徑，而采用所有數據進行分析處理。大數據具備5V特點:Volume（大量）、Velocity（高速）、Variety（多樣）、Value（價值密度）、Veracity（真實性）。

隨著大數據時代的到來，大數據已經涉及全世界每一個領域，已經成為一種重要的生產要素，是與人力、資本同等重要的要素。2012年，英國牛津大學教授維克托·爾耶·舍恩伯格在其著作《大數據時代》中說，“大數據正在改變人們的生活以及理解世界的方式，而更多的改變正蓄勢待發”。2015年9月，國務院印發《促進大數據發展行動綱要》（以下簡稱《綱要》），系統部署我國大數據發展工作。2016年12月，工業和信息化部正式發布《大數據產業發展規劃（2016－2020年）》中明確指出數據是國家的基礎性戰略資源，是21世紀的“鉆石礦”。黨的十八屆五中全會提出“實施國家大數據戰略”，加速了我國大數據產業的迅速發展。

如今，大數據已成為深入社會各個領域，對全世界的發展產生了深遠的影響。大數據的應用范圍非常廣泛，與大數據相關的很多問題都引起了專家學者們的重視，并得到研究和發展。從各種各樣類型的數據中，快速獲得有價值信息的能力，就是大數據技術。當前大數據領域已經涌現出了大量新的技術，它們成為大數據采集、存儲、處理和呈現的有力武器。大數據處理關鍵技術一般包括：大數據采集、大數據預處理、大數據存儲及管理、大數據分析及挖掘、大數據展現、大數據檢索、大數據可視化、大數據應用、大數據安全等。

二、當前我國的文物安全形勢

我國文物數量龐大、結構復雜，截至2015年底，全國登記注冊的博物館692家，其中國有博物館3582家，非國有博物館1110家。截至2016年5月，全國可移動文物信息登錄平臺中已注冊收藏單位14481家，登錄文物48592662件。第三次全國文物普查結果顯示，我國共登記不可移動文物766722處，包括古遺址193282處，古墓葬139458處、古建筑263885處、石窟寺及石刻24422處、近現代重要史跡和代表性建筑141449處，其他類型4226處。目前全國重點文物保護單位4296處，歷史文化名城129處，歷史文化名鎮名村528處。截至2016年7月，中國已有50項世界文化、景觀和自然遺產列入《世界遺產名錄》，其中世界文化遺產30項、世界文化景觀遺產5項、世界文化與自然雙重遺產4項、世界自然遺產11項。這些文化遺產對于研究我國的史前文明、古代社會及近現代的政治、經濟、軍事、文化具有重要的意義。近年來我國的文物執法與安全監管工作取得了一些成效，但安全形勢依然嚴峻。隨著工業化、城鎮化、信息化、農業現代化進程的加速發展，不少文物及其生存環境受到沖擊、破壞和嚴重威脅，當前文物安全問題形勢嚴峻，部分文物建筑三防設施落后，火災、文物非法交易、盜竊，古遺址、古墓葬盜掘以及文物走私等違法犯罪活動猖獗。據第三次全國文物普查統計，近30年來消失的4萬多處不可移動文物中，有一半以上毀于各類建設活動。有的地方政府和企業刻意規避考古調查勘探而進行工程施工，造成文物損毀消失；有的在城鎮和旅游景點建設中不重視保護文物的歷史環境和風貌，在發展旅游產業時對文物過度利用，甚至為建設旅游景區而毀壞文物，一些文物、博物館單位的保護措施和安全管理不到位，存在安全隱患，甚至出現一些安全事故。

三、大數據技術對文物安全工作的啟示

文化遺產保護這一概念里，“保護”這個詞具有多重含義：一是要對環境進行嚴格控制，把因為環境因素而引發的文化遺產材料老化變質現象扼殺在萌芽狀態；二是要采取一些人為手段，使文化遺產自身材質保持穩定狀態；三是對文化遺產進行修復處理，防止文化遺產繼續老化變質，使其組成材料重新恢復穩定狀態；四是加強管理，利用現有的科技手段確保文化遺產自身的安全。大數據技術的發展給文物的安全工作帶了一定的啟示。

（一）重視文物安全數據庫建設

大數據技術的核心問題是預測，利用大數據技術構建文物安全數據庫的最終目的在于統籌文物的安全管理與監測，充分發揮文物自身的價值功能。由此文物安全數據庫的建設需要滿足以下幾種能力。一是強大的數據存儲能力。文物安全保護數據庫系統應具備超大容量的數據存儲能力，存儲容量變得更大是傳輸時延變得更小的保障，保證整個系統能夠智能、快捷地存儲各類數據，具備良好的持續性、兼容性、抗毀性和可靠性；同時也要具備強大的數據傳輸能力，能夠使大數據順暢高效地傳輸流動。二是強大的數據獲取能力?？陀^存在的大量數據既是有效利用數據的前提，也是進行文物安全工作的依據。大數據時代，必須具備比以往更強的數據獲取能力，從而積累起足夠的數據。首先加強現場環境數據獲取建設。包括建設固定監測網絡和發展各種移動設備，獲取文物安全的空間內地形、固定設施等各種要素的數據；其次加強保護單位數據獲取建設，通過人為管理對有關安全的人和物進行統計分析完成各種數據的采集；再次加強文物安全的數據獲取建設，通過收集研究文物周邊環境、地質、水文、氣象、文物本體等要素采集技術數據，建設文物安全技術數據庫。三是強大的數據處理能力。大數據傳輸、存儲和獲取能力的提升只是解決大數據時代文物安全系統建設的基礎問題，而如何從海量、冗雜的大數據中剝繭抽絲，智能識別、自動分析、循環處理有價值的數據信息，用于幫助進行文物安全預測及有效評估才是問題關鍵，也是數據庫建設的核心意義。這就要求文物安全數據庫必須具備強大的數據處理能力，能夠從原始數據中，處理出有價值的數據信息，做出效能評估。

（二）關注大數據新技術與文物安全融合

鑒于大數據海量數據和強大傳輸計算能力的特點，文物安全必須關注大數據的新技術發展。一是存儲傳輸技術的發展，包括大規模的并行數據存儲傳輸技術和可擴充的存儲傳輸技術等；二是數據挖掘技術的發展，包括網格技術和基于云計算的挖掘技術等；三是采集技術的發展，大數據的采集技術需具備識別多目標、多特征的全天候采集能力；四是分析處理技術的發展，包括圖文轉換技術、語義分析處理技術、實時交互分析處理技術、云計算技術、并行計算框架技術以及高擴展數據分析處理技術。文物安全大數據系統是一個長期動態的過程，例如館藏文物的安全數據涉及到日常的管理、館藏溫度、濕度、光源、空氣質量、有害生物、布展的基礎材料以及裝飾加固材料、文物的運輸等；不可移動文物的安全數據涉及到日常管理、地質條件、水文氣象、自然災害、防火防盜、防雷、周邊環境開發變化等。因此針對文物安全的動態數據不斷擴充，關注新的大數據技術發展，能夠利用新的數據分析與運算技術，盡早地進行文物安全情況預測評估，避免文物本體因外界因素而造成的損害，盡可能地減少類似的破壞情況，提升文物安全管理的效率。

（三）推進大數據技術在文物安全領域的運用與成果轉化

大數據作為社會發展的產物，只有得到了實際應用，才能發揮其價值。為在文物安全管理領域中發揮大數據的作用，就需要大力推進大數據的應用。一要加強文物安全基礎數據庫的建設。通過建立完整的數據采集系統，持續不斷地采集涉及到關系文物本體安全趨勢的相關數據，例如為安全監控、防雷監控、消防監控以及周邊溫濕度、水文氣象、地質變化、病蟲害、空氣質量等分別建立各要素數據庫。經過數據庫的分析與運算，進而對影響文物安全的數據以及發展趨勢進行預測分析，為文物安全保護與管理提供決策數據支撐。二要充分利用已有分析處理平臺。例如云計算平臺，它是利用率高的分析處理大數據的強力平臺，是低成本、高效率的大數據分析處理方式。云計算平臺通過把文物安全管理過程中平時采集的基礎數據和實時采集的動態數據統一存入云平臺，采用大規模的分布式方式來分析處理。三是實行定題和推送服務。通過分析處理涉及到影響文物安全的基礎要素的大數據，針對某一影響文物安全的要素數據進行評估預測分析，發出的需求指令進行回應，并將數據結果及時推送給數據需要者，為監控預測單項要素影響文物安全進行評估預測，為后期的保護決策提供重要依據。

四、推動文物安全走向數據安全

未來，數據是影響社會行為的重要因素之一。數據是信息化時代的“石油”，未來社會的核心競爭力很大程度上依賴將數據轉化為信息和知識的速度與能力。充足的數據量、強大的數據分析處理能力和正確高效的數據決策，將是文物安全獲得有效保護的關鍵。首先要有大數據意識，充分認清大數據在文物安全領域中的重大價值，制定文物安全大數據發展戰略，展開大數據在文物安全應用的深入研究。其次建立運行機制，規范建設標準，做好頂層設計?？捎晌奈锊块T和科研單位共同設計建設方案，確定技術，明確標準，統管數據，管控全局，分級別設立數據管理中心，負責本級數據采集、數據庫建設、數據存儲傳輸以及數據分析處理。加強管理，按章辦事，把數據維護和管理作為一項重要工作，加大人力物力的投入，改善工作環境，發展創新技術，規范統一數據采集、傳輸、存儲、分析、處理、抗毀、備份等程序。再次培養大數據方面的相關人才，通過拓展培養渠道，優化人才發展環境來實現。未來的文物安全不僅需要注意解決傳統工作中出現的短板問題，也需要重視面向未來的信息技術和領域創新行動，著力凝聚各方共識、形成合力，確保在大數據層面有所建樹。文物安全工作中，大數據的發展尚在起步階段，需要不斷開拓，使得文物安全邁向數據安全。

[1]楊清杰,魏興卓,韓剛.大數據時代背景下指揮信息系統建設研究[J].軍事通信學術,2013(1):86-88．

[2]姚春鴿.大數據時代的大變革[N].人民郵電報,2012.05.29.

桑振群，中國人民解放軍陸軍工程大學通信士官學校、中國人民解放軍陸軍勤務學院馬振翔，中共中國人民解放軍陸軍工程大學通信士官學校潘 娟，中共重慶市委黨校

責任編輯：胡 越