基于共生思想的工業遺產信息平臺建設研究

巴 玥

(燕山大學 藝術與設計學院，河北 秦皇島 066004)

1 引言

一座座城市的發展日新月異，承載了人類的文化，積淀了人類的歷史[1，2]。隨著時間的推移，歷史被賦予疊加在城市空間里不同類型的建筑物里，但是隨之而來的是一些工業遺產建筑無法適應現代城市的發展需要，而逐漸面臨淘汰與衰亡。隨著經濟與人口的快速增長，城市也在逐漸擴張，這就不可避免地涉及到大量老舊工業遺產建筑的再生問題[3]。歷史工業遺產建筑其存在的時間及其現存的轉態各不相同，其歷史價值與歷史意義也不盡相同，因此在對歷史工業遺產建筑進行再生之前，要對其進行一個全面而又詳盡的評估，對其地理位置、歷史價值、現階段情況進行全面調研，以作為后期再生的基礎[4，5]。但我國在此方面尤其是立法方面較為缺失，尤其對于保護對象的描述較為籠統，容易一刀切。對于歷史建筑的評估也較為匱乏，一些極具價值的歷史建筑可以得到較為準確的評價與保護，而對于普通的歷史工業遺產建筑，則容易在文化與美學等相關方面發生遺漏、爭議等情況[6]。于是共生思想應運而生，迫切地需要構建出一座工業遺產信息平臺，對工業遺產進行梳理與價值評估，對現存的工業遺產進行三維高精度建模，通過數據模擬，三維設計，最大限度地減少因過度更新與過度保護而對工業遺產建筑產生的二次破壞，將工業遺產建筑與現代化城市相結合，提高城市的價值與內涵。

2 數據挖掘技術及其應用

搭建工業遺產信息平臺，首要任務便是整合工業遺產檔案資源，利用數據挖掘技術，及時地處理海量的數據資源[7]。這樣可以大量減少數據整理工作。科學有效的數據分析可以將工業遺產的各種深層次的復雜關系展示出來，為后續的價值評估做出一定的參考。進行數據挖掘即對工業遺產的檔案資源進行整合，有以下幾個要素：

首先是開發環境，工業遺產檔案的數據庫開發采用SQL Server數據庫，以實現數據的查詢和搜索，并對查詢出的數據進行整合分析，并提供分析報告。

其次是模型構建。模型構建如圖1所示。

圖1 工業遺產信息平臺數據挖掘模型構建

最后是數據預處理，工業遺產建筑普遍時間久遠，其原始數據復雜冗長，如若不進行數據預處理，則會耗費大量的時間成本。可以通過數據清理、集成變換和歸約等技術手段，對工業遺產檔案進行初步的整理，以提高工作效率。

3 借助信息平臺進行價值構成及評估

工業遺產建筑其存在的時間及其現存的轉態各不相同，其歷史價值與歷史意義也不盡相同，因此在對歷史工業遺產建筑進行再生之前，要對其進行全面而又詳盡的評估，對其地理位置、歷史價值、現階段情況進行全面調研，以作為后期再生的基礎。但我國在此方面尤其是立法方面較為缺失，尤其對于保護對象的描述較為籠統，容易一刀切[8]。對于歷史建筑的評估也較為匱乏，一些極具價值的歷史建筑可以得到較為準確的評價與保護，而對于普通的歷史工業遺產建筑，則容易在文化與美學等相關方面發生遺漏、爭議等情況。除此之外，一旦被列入保護名單，老舊歷史工業遺產建筑則面臨著一刀切式的教條式保護方法與手段。因此，對于工業遺產建筑的評估，我們借助信息平臺，采用主觀評估電子問卷調研的形式，并提供了一套完整的程序方法，對工業遺產進行價值構成及評估，如表1所示。

表1 三階段主觀評估方法

在漫長的時間長河中保留下來的歷史工業遺產建筑，都具備一定的歷史價值與文化內涵，對歷史價值進行精準的評估，有助于進行歷史建筑的共生。因此，對歷史建筑進行評估意義深遠。

3.1 環境價值

隨著現代社會的發展，生態環境可持續發展逐漸的深入人心，建筑的本質即文化與生態環境相結合，共同配合促進了建筑的發展[9]。因此老舊歷史工業遺產建筑的環境價值可以分為人文價值與生態價值兩點。

人文價值是老舊歷史工業遺產建筑區別于一般建筑最為主要的特點，建筑是歷史文化的載體與傳承。其人文價值又分為了三種，即歷史價值，在時間長河中所積累的文化底蘊，作為見證與存儲歷史的物證；藝術價值，主要體現在當時的社會審美；情感價值，即文化認同與文化歸屬感。

生態價值則是由于歷史老工業遺產建筑本身就是各種加工材料與資源的集合體，本身便蘊含著一定的生態價值[10]。其次，建筑業作為影響生態環境的重要行業，對老舊建筑的拆解將會耗費巨量的資源，對生態環境造成巨大的影響。因此老舊歷史建筑的再生意義深遠，可以有效的降低環境污染與資源的浪費，具備可持續發展的意義。

3.2 科學價值

歷史老舊工業遺產建筑代表了歷史上某一階段的生產力與建筑水平，其所用材料、結構、工藝均可作為建筑科學的歷史物證，比一般的文獻資料更加的生動形象，可以窺見當時的生產力水平，體現該階段的建筑學、材料學與結構學等方面的成就。

3.3 經濟價值

歷史舊工業遺產建筑作為一種資源，具備著一定的經濟價值。其最直觀的經濟價值就是其使用價值，任何建筑都不是憑空產生的，都付諸了前人的心血與汗水，而這一切都是為了提供使用價值。雖然現階段很多歷史老舊工業遺產建筑無法達到其使用價值的目的，但是，通過修繕與維護，其依然可以開發其使用價值而帶來經濟效益。

工業遺產建筑普遍時間久遠，有的已經遠遠大于其使用壽命，這樣的自然老化不可避免。此外，其損毀仍有以下幾個重要因素。

4 三維激光掃描技術及其應用

三維激光掃描即通過激光脈沖信號詳盡的采集工業遺產建筑表面的各種信息，并根據測得的信號快速、高精度的構建三維點云模型。之所以采用三維激光掃描技術進行工業遺產建筑的測繪，主要是考慮到工業遺產建筑因無人使用，會逐漸進入到荒置的轉態，隨著年久失修，這種狀態會愈來愈嚴峻，直至徹底失去維護，加速老化與衰敗。一旦其結構遭到毀滅性的損毀，則會徹底失去其未來利用的機會。而且由于年代較為久遠，其圖紙大多缺失，如果我們采用傳統的測繪，其測繪手段多依賴于人工丈量，極容易對工業遺產建筑進行二次損毀。因此，三維激光掃描技術在工業遺產信息平臺的搭建中必不可少。

利用三維激光掃描技術獲取工業遺產的高精度模型時，最關鍵的點在于數據的獲取，即點云數據獲取。我們采取的方案為：為了保證較高的測量精度，設立掃描站時盡量使其掃描范圍重合。獲取數據后再利用配準算法對多站點云進行配準。三維點云數據獲取主要流程如圖2所示。

采用三維激光掃描技術，利用點云模型，可以將測量的工業遺產建筑直接重建為高精度三維模型，使得工業遺產信息平臺數據更加精準，同時也可以將高精度三維模型輸出為二維平面圖，為工業遺產建筑的再生提供了多樣化的數據支持。

圖2 三維點云數據獲取主要流程

5 結語

我國在老舊歷史工業遺產建筑的保護與干預方面已經有了很大的進步，但是，實踐與理論仍然不能很好地結合，因此需要搭建一個工業遺產信息平臺，該平臺利用數據挖掘技術對工業遺產檔案信息進行整合，并可借助整合后的信息以及平臺優勢進行工業遺產價值評估，對于有價值的工業遺產可利用三維激光掃描技術進行高精度三維建模。最終為工業遺產的再生提供理論基礎與多樣化數據支持。