新疆傳統民居建筑文化形態溯源與數字化保護

摘 要：新疆傳統民居建筑在歷史演化進程中，存在著某些較為穩定并具有規律性、代表性及限定作用的構成要素，被稱為“形態基因”。引入生物學基因的概念，探索基于歷史時間線索的建筑形態文化基因譜系，依據演化脈絡，結合計算機數據庫技術開展交叉學科綜合研究，以期在新疆傳統民居建筑及人居文化溯源、保護、保存方法等研究領域實現創新與突破。

關鍵詞：新疆傳統民居建筑；文化形態；譜系溯源；數字化保護

基金項目：本文系2021年度教育部人文社會科學研究一般項目“新疆傳統民居建筑形態的文化基因譜系及數字化保護研究”（21YJAZH033）研究成果。

新疆傳統民居建筑是我國新疆少數民族最具代表性的居住型建筑之一，其建造歷史悠久。雖然新疆傳統民居建筑在原始落后的生產力條件下誕生，但記載了我國少數民族先民順應自然規律的生態智慧與營建美學。

由于新疆傳統民居建筑本身存在的建造及材料缺陷，其結構較為脆弱，在惡劣的氣候環境下極易遭到破壞。同時，社會現代化進程導致少數民族生活方式發生了巨大改變，不斷沖擊著傳統民居建筑文化形態。就當前而言，雖然我國在傳統民居研究領域碩果累累，但新疆地區傳統民居的相關研究尤為匱乏，少見系統的民居建筑研究著述，絕大多數是以論文形式開展的關于紋樣、裝飾、民族文化的思考，存在研究深度明顯不足、地域針對性較為模糊、實踐研究模式較為局限、優秀民居建筑實測不足等問題，導致了現階段理論研究的乏力。

隨著近年來高科技的發展，新疆傳統民居建筑的研究將迎來時代變局。因此，本文將梳理新疆傳統民居建筑文化形態的基因譜系淵源，并結合計算機技術開展新疆傳統民居建筑的數字化保護探索，這是具有現實意義的時代性課題。

一、新疆傳統民居建筑文化形態的研究基礎

（一）建筑文化形態基因

基因是指控制生物遺傳特征的傳遞和表達的基本遺傳單位，通過復制把遺傳信息傳遞給下一代，實現新一代生命的延續。基因的表現離不開內外環境的影響，在獨有的基因屬性上，不斷復制，以保持物種特有的屬性和平衡；而在外部環境的影響下，基因會基于原有的形式發生突然的改變。在多種文化延續過程中，其在保持傳播的基礎上繼承一定的個性和特色，同時也會因為需要適應新的環境而發生突變，以獲得更好的傳承效果。

新疆傳統民居分布較廣，如今多存于天山山脈南麓的新疆南疆地區。新疆傳統民居建筑形態的基因，即可被定義為民居建筑在歷史發生、發展、演變到深化的過程中，某些頻繁出現的、穩定的、起著重要表征作用的建筑形態構成要素。建筑作為傳統人居文化中最具代表性的形態載體，與地方人居始終保持著文化基因的遺傳屬性，并且隨著時間和空間的變化，又會導致其基因形態在傳承過程中出現一些細微的變化，而這一系列的變化都遵循一定的客觀規律，也是文化信息繁衍的基本現象和內在邏輯。雖然建筑與生物體在本質上擁有不同屬性，但是在傳承原理方面卻有著相似性。

（二）建筑文化形態基因譜系

譜系又稱系譜或系譜圖，指從先證者入手，追溯調查其所有家族成員的數目、親屬關系等資料，并按一定格式將這些資料繪制成圖譜。譜系中不僅有個體，而且包含家族中的成員及成員之間的遺傳關系。根據調查資料繪制成系譜圖，可從中明確歷史時間軸指向的、延續型的基因演化關系。

本文開展的基因譜系研究，將運用年代學的基本理論及研究手法，對新疆傳統民居建筑進行深層次審視和挖掘，探索其演變的邏輯性和有序性，并為開展傳統民居建筑數字化保護奠定理論基礎。

二、新疆傳統民居建筑的文化形態溯源

（一）史前時期——西域古城的起源

西域古城歷史悠久，考古資料顯示，最早發現的是始于新石器時代的原始建筑群遺址，如巴什康蘇拉克遺址、烏帕爾新石器文化遺址、喀拉玉爾袞遺址、羅布泊遺址、托庫孜薩來遺址、且末遺址等。當時的原始民居建筑群可被視為小型的古聚落，主要分布于塔里木盆地周圍的山前河流及高階臺地上，此類選址有利于人們取水與防洪。目前發現的考古遺址表明，自新石器時代起，古聚落就已經出現了原始農業，雖然處于新疆傳統民居建筑及人居文化形態格局形成的初期階段，但其與后期發現的古城遺址保持著相似的空間格局和文化形態規律，對于研究新疆古城遺址具有重要意義。

（二）兩漢時期——西域古聚落的萌芽階段

秦末漢初時期，盡管中原地區早已結束了諸侯割據的局面，但西域一帶仍保持著奴隸社會形態。《漢書·西域傳》記載，“西域諸國大率土著，有城郭田畜，與匈奴、烏孫異俗，故皆役屬匈奴。匈奴西邊日逐王置僮仆都尉，使領西域，常居焉耆、危須、尉犁間，賦稅諸國，取富給焉”，更保持著“西域諸國，各有君長，兵眾分弱，無所統一，雖屬匈奴，不相親附”的政局，導致新疆在這一時期處于“小國”紛立的狀態，而這一社會形態直接導致兩漢時期的西域古城呈現出以下特征：第一，民族聚居格局呈現“小國林立，互不統屬”的狀態；第二，屯墾建筑的形成改變了建筑職能；第三，多種文化并存。

（三）魏晉時期——西域古城的成長階段

魏晉時期，由于柔然、鮮卑、回鶻等乘勢相繼稱雄于大漠南北，逐漸形成了以“國都”為中心，同時聯絡都城內部大小城鎮的區域城邦體系，大量“城郭諸國”或因軍政力量的不敵，或因經濟和自然環境的改變而兼并，導致人居形態結構產生了變化。最為明顯的是塔里木盆地南緣城郭減少，但規模逐漸增大，“城”的規模也逐漸升級，由軍事防御向多職能中心轉化，“城”的等級逐漸明確，各城郭之間的聯系明顯加強。直到隋朝，絲綢之路的通衢得到進一步發展，沿途各城邦之間民族關系逐漸緩和，多民族散雜居格局逐漸形成。

（四）全唐至宋元時期——西域古城的壯大并穩定發展階段

進入全唐時期，西域疆土的擴大導致古城分布范圍逐漸增大，例如唐初之時，僅高昌地區的城鎮就達27座。宋至元朝時期，天山南北原城邦諸國、各游牧政權重新組合，游牧聚居開始向農業、半農業定居過渡，畜牧業、手工業以及半農半牧的農耕灌溉工程發展迅速，直至元朝末年，“平地頗多，以桑為務”已成為當時回鶻人的主要生活生產方式。隨著城邦規模不斷擴大，宋遼金時期，大量游牧型聚落逐步轉為定居型聚落。由此可見，在古代西域，從原始古城到中心城邦，再到定居的建筑演化，人居格局逐步穩定發展。

（五）明清時期——多民族聚居格局定型階段

明清兩代是新疆多元民族格局確立及近代人居體系壯大的重要時期。明代帝王推出了一系列的民族同化政策，使得新疆的多民族文化格局出現了一段時間的頹勢。由于清朝屯田的治理與發展的需要，中原地區大量的漢、滿、錫伯、蒙古等民族紛紛遷入我國新疆的南北疆，并隨著地方政治、經濟、文化、語言的交融與發展，形成了新疆多民族特征的人居文化形態體系。

（六）近現代時期——新疆傳統民居建筑的發展與壯大階段

19世紀中期以后，新疆的各少數民族人口數量激增，新疆傳統民居建筑的文化屬性也趨于多樣與交融，例如喀什老城區的阿霍街，就是維吾爾族傳統聚居區中的典型蒙古族聚居街巷，并在多民族更迭的歷史演進過程中，逐漸形成了“大雜居、小聚居”的典型民族人居格局雛形，呈現出極為開放的姿態，不僅對該區域人居模式的發展產生了深遠影響，還推動了新疆少數民族人居文化融合的歷史進程。

三、新疆傳統民居建筑人居文化形態的數字化保護

（一）有效的基因圖像處理技術探索

當前，針對新疆傳統民居建筑的存在形態，可以嘗試使用計算機圖像處理技術，尤其利用超分辨率重建技術進行文化形態的圖像處理。

超分辨率重建是在計算機圖像處理技術中比較常見且活躍的技術，其能夠處理好圖像及其系統內部的重建限制，同時也能改進圖像處理的效果。其實質是通過計算出低分辨率的圖像融合，用以恢復原始高分辨率圖像的一個逆向過程，是在重建過程中，建立在高分辨率圖像到低分辨率圖像并生成模型基礎之上的合理假設，同時能夠通過觀察而得到先驗信息。超分辨率重建技術特別善于處理一部分低分辨率的圖像信息，例如老城區、古城鎮以及古村的街區、街道、巷道、建筑的航拍圖，針對此類研究對象的圖像，可以采用基于插值的超分辨率重建技術，利用已獲取的低分辨率圖像的自然先驗知識，以產生更好的重建效果。目前，國內外提出的超分辨率重建方法主要以利用圖像的前背景為“描述器”來表示本地圖像塊，再利用圖像塊之間的不連續部分，對本地圖像梯度的先驗知識進行超分辨率重建。此類方法能夠有效放大并保留低分辨率圖像的邊緣。然而此類技術方法在模擬真實的圖像視覺復雜性時會出現一定的弊端，尤其是針對具有精細建筑物的裝飾紋樣，如區域二維平面的手繪紋樣，其重建圖像會產生類似水印的痕跡。

目前國內外研發的另一類超分辨率重建技術是基于機器的自學技術，在開展自學之前，需要獲得高低分辨率圖像對應圖像塊的聯合先驗知識，并基于原始圖的先驗知識，強化圖像的模糊邊界、條紋或角點等關鍵節點。但是使用這種方法的前提是建立龐大的圖像數據庫，庫中需要包含數以百萬計高低分辨率圖像塊，以滿足不同圖像重建的需求。

（二）應用于圖像超分辨率重建的圖像特征提取與分類技術

隨著大規模圖像數據庫的問世，基于文本圖像的傳統分類技術已經無法滿足人們的需求，于是為了突破傳統方法的局限性，提出了基于內容的圖像分類技術。這種技術主要將顏色、形狀、紋理等圖像特征作為檢索依據，并取代了以往利用手工輸入關鍵字的分類技術方法，通過提取圖像的特征和語義來檢索圖像。隨著分類技術的發展，人們致力于開發從圖像中自動提取圖像特征并用于分類與檢索的系統，使用圖像的紋理、形狀、顏色等特征的低層次圖像信息來描述圖像，并且其分類的依據也是針對這些圖像特征的相似性，將其分為形狀特征、顏色特征、紋理特征三類。此外，還可以基于梯度的特征提取方法，開展精確的建筑邊緣檢測及圖像分類，開展此類步驟是為后期數據庫的搭建建立精確的圖像數據基礎，同時也為開展基于圖像的自動識別、分類奠定基礎。

（三）新疆傳統民居建筑形態演化的基因譜系庫探索與搭建

新疆傳統民居建筑文化形態演化的基因譜系庫的搭建，需要系統地配置數據庫結構的管理功能模塊。在數據庫系統服務器管理流程中，對參數進行設置，并登記各種資源庫的基本信息，從而使數據庫最終能夠實現對基本庫、知識庫的表單信息登記、修改、刪除等功能，具體包含以下步驟：管理服務器、設置系統參數、管理基礎資源庫、管理基本庫、管理資源庫。同時，需要進一步配置資源庫的管理功能，以實現圖像資源的自定義分類。此外，將系統內傳統民居建筑的各種資源按照建筑裝飾、建筑內外部空間、建筑結構構件、建造工藝、相關知識這五大部分進行分類及分組管理，每一個大項中又各自包含小的分類項，并對基本信息、前臺頻道展示模板進行設置及資源管理，然后實現資源各個環節的統計功能等，具體分為自定義分類體系管理步驟、資源分類管理步驟、資源分組管理步驟和頻道管理步驟，從而最終實現檢索功能。

四、結語

歷史在時間的軌跡下具有沉淀性，那些在歷史長河中看似平常的事物，會因時光的流逝而獲得新的時代文化意義。縱觀那些幾乎消亡殆盡并散落在茫茫沙海之中的新疆傳統民居建筑的遺跡，其盡管早已殘缺斑駁，但仍是新疆古代政治、局勢、制度組織關系的載體，更是古代西域社會人居文化形態的真實寫照。當前人們對于新疆傳統民居建筑的研究，原不僅僅是讓歷史發展過程中的事物客觀公正地呈現出來，更是為了探索此類建筑處于巨變和消亡的歷史進程中，如何能夠利用先進、詳盡的記錄和描述手段開展相關保護性研究。

新疆傳統民居建筑所承載的人居文化，是我國少數民族地區傳統社會形態的重要組成部分，具有豐富而生動的文化信息，是找尋歷史痕跡、挖掘傳統文化、探究民族精神內涵的重要載體。這些優良的少數民族傳統人居文化與建造成就，傳達著古代西域最淳樸、最本質的需求和感受，以及應對自然環境最直接的處理方式。其對于當前我國開展的大規模城鎮化建設來說，具有重要的參考價值。就新疆傳統民居呈現的面貌而言，其自覺或不自覺投射出的先進性與科學性，無疑包含了更多、更深層次的價值和意義，也正是當代村鎮建設所欠缺的。因此，對它們進行分析、總結、提煉，并利用先進的高科技手段開展文化形態保護，對當下設計及創構適地適生的人居理論具有指導意義，對那些正面臨嚴重損壞甚至消亡的少數民族民居建筑文化進行及時而有效的數字化保護，更是一項不容推卻的歷史責任。

參考文獻：

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作者簡介：

姜丹，新疆師范大學美術學院副教授。研究方向：景觀設計及人居遺產空間。