
绍兴是首批国家历史文化名城,有2500多年建城史。9.09平方千米古城内,拥有鲁迅故里等省级以上文保单位19处、历史建筑82处,被誉为“没有围墙的博物馆”。
多年来,绍兴市坚持守正创新,推进古城整体保护、合理利用。2018年,绍兴市制定出台《绍兴古城保护利用条例》,构建起“一部法规、一个机构、一项基金、一张清单”的“四个一”体系。在该条例指导下,2019年10月至今,绍兴市投入2201万元实施实景三维赋能绍兴古城保护利用项目,积极探索古城数智保护的“绍兴模式”。
以实景三维底座为基石,技术人员通过走访调查、实地勘测、数据清洗、落图建库等,归集古城多源数据,打造数字孪生古城,实现古城空间资源、行业资源、社会经济资源和人文资源融合管理。
——夯实实景三维底座,紧扣古城特色,细化深化实景三维底座建设。
城市级实景三维数据动态更新。目前,古城全域9.09平方千米分辨率优于3厘米的mesh模型每年更新,一般区域变化每月更新,重点区域变化实时更新,确保数据的“鲜活度”。
部件级实景三维数据应采尽采。绍兴市采用贴近摄影测量、SLAM激光扫描等技术,对重要的文物保护单位、名人故居、台门、历史街巷等,进行毫米级精度的室内外精细建模并数字化建档,共完成重要保护单位室内实景三维扫描及建库10万平方米、历史街巷30.88千米,三维地下空间点云及地下管线建模533千米,采集录入古城内房屋资源14787幢、建筑面积约887万平方米实体数据。
——整合部门数据资源,打破部门数据“壁垒”,全面摸清古城家底,构建全方位、全要素的时空大数据。
共享政府部门管理数据,对接市、区两级部门共34个,集成人口、经济、不动产信息等300余类资源数据,实现数据的共建共享与业务协同。
核实调查数据空间信息,对4万多条地理实体数据、6万余条地名地址和 POI数据、989条古城交通数据、2980条古城保护对象、4290条公共设施数据进行核实调查后精准落图。
挖掘古城文化元素,摸底调查历史建筑、古桥、牌坊、老字号和非物质文化遗产等保护对象的历史典故、保护要求等,深度挖掘古城文化内涵,丰富地理实体关联信息,建立独具绍兴特色的文保单位数字档案。
融入物联感知数据,接入7000多个视频监控及相关的物联网和传感器感知数据,实现实景三维底座与视频空间定位数据的挂接融合。
——构建数字孪生古城。围绕古城保护、管理、开发利用和监督检查等核心需求,基于绍兴市政务一朵云与政务网,实景三维绍兴以“1+1+N”为整体架构,即1个系统支撑引擎、1个数据资源中心和 N项应用系统,融合多尺度、多分辨率、多源时空大数据,采用属性关联、图层叠加的理念,形成多种资源图层,在实景三维底图上进行矢量化呈现,从宏观微观、地上地下、室内室外构筑一个高精度、多耦合的数字孪生古城。
数字赋能 助力实现古城精细治理
通过智治赋能政府数字化管理和民生改善,实景三维绍兴以“地上+地下”实景三维底座,真实还原古城格局、风貌肌理、建筑形态和地下空间,延伸打造项目决策辅助、风貌管控、古城规划、古建修缮、文旅融合、地下管网管控等多种应用场景,为古城有机更新、历史街区(建筑)修缮、古城宣传等工作提供了最直观权威的数据支撑。截至目前,绍兴古城全域数字化保护率达98%,风貌协调率提高至39%,文物防范覆盖率提高至82%,实景三维绍兴经济效益和社会效益明显。
——助力古城有机更新。2020年,绍兴市委、市政府决定以“拆、削、改”的方式,将与古城风貌不协调的高层建筑进行疏解,实施古城有机更新。数字孪生古城系统在政策制定、方案研究、进度监控等方面提供了重要支撑。
在前期研究中,实景三维绍兴以三维画面动态展示古城内不同高度建筑分布,挂接房屋属性进行分析后,辅助政府制定“一楼一策”拆除或降层计划,在绍兴大厦、海港大酒店等古城内超高建筑的拆除和原市府大楼削层改造等项目研究中发挥了重要作用。
在方案设计中,相关部门利用实景三维数据的不同时空属性,三屏展示地块过去、现在和未来状态,模拟规划方案在古城中的样貌拟合度,多角度进行方案在线对比;同时利用房屋实体数据挂接不动产、文物保护、工商管理等属性信息,初步测算地块征迁成本,实现即时判断、多维分析。截至目前,实景三维绍兴已辅助26个重点项目决策、30万平方米规划方案研究、古城60%历史建筑维护修缮和30个“古城项目群”高质量建设,其中名人馆、清廉馆、绍兴师爷馆等文化公共设施已建成投用。
在项目建设中,相关部门通过定期采集建设区域实景三维数据,对项目进度进行实时监督,使重点项目管理更加高效。
——支撑文物智慧监管。文物主管部门利用数字孪生古城平台,开展了不可移动文物智慧监管,构建文物安全“健康码”分色指数,运用数据仓库技术、区块链技术等先进手段,将31个部门的视频监控、烟感消防等物联信息接入平台进行分析,实现对古建筑、古桥等文物安全隐患的主动抓取、自动预警和及时处理。文物主管部门通过视频监控实时掌握文保单位景点的人流量、交通状况等,遇到人员集中、车辆积压等情况,联合交通管理部门及时启动应急预案进行分流,确保文保单位在安全可控的前提下提供旅游服务。
——赋能古城展示宣传。绍兴市打造“绍兴古城”App,将古城重要历史建筑数字化模型与VR技术结合,挂接图文、声像资料,实现对古城的沉浸式虚拟游览;建成绍兴古城信息展示中心,直观、全面展现实景三维数字孪生古城的建设成果。目前,该中心已成为古城展示和宣传的重要窗口,并入选中小学科普教育基地。
目前,数字孪生绍兴古城的数据还在源源不断地更新。下一步,绍兴市将以古城项目为起点,紧扣需求导向,加快推进全域实景三维绍兴建设,探索实景三维在城市治理、低空经济、文化旅游等不同场景中的应用,为实景三维中国建设贡献更多绍兴经验。