新闻记者 叶嵘

通讯员 叶擎 于江珮 刘骁

实习生 汪思怡

在武汉博物馆启动的2025年“文化和自然遗产日”活动上，一部名为《溯光》的数字化宣传片惊艳亮相。这部由武汉市测绘研究院与盘龙城遗址博物院联合打造的影片，不仅呼应了苏轼“击空明兮溯流光”的意境，更揭示了武汉用数字科技唤醒沉睡文物的创新实践——而站在技术最前沿的，正是武汉市测绘研究院这支“文物数字护卫队”。

高斯泼溅：为文物披上数字霓裳的神奇“喷雾”

走进武汉市测绘研究院的实验室，基础测绘部刘涛主任向我们展示了让千年文物在数字世界重生的秘密武器——3D高斯泼溅技术。

“咱们传统做3D建模，就像是用无数个小三角形‘积木’一点点去拼，特别费工夫。而现在我们用的‘3D高斯泼溅’技术，更像是一把智能‘数字喷枪’。”刘涛主任这样比喻。

高斯泼溅原理图

他进一步解释道：“这把‘喷枪’喷出的可不是普通颜料，而是成千上万个自带位置、颜色、透明度等信息的智能属性微小能量点——‘高斯椭球’，这些光点能在空中自由组合，最终融汇成清晰、细腻的文物模型。”

这项技术尤其适合保护脆弱文物——因为它完全不需要接触实物，只需拍摄文物不同角度的照片，就能高精度还原文物细节。“哪怕是彩绘脱落、表面斑驳或者纹理特别复杂的部位，也都能清晰重建。多拍一些角度，补全细节，‘数字喷绘’就能自动完成高保真还原，就像为文物穿上一件完全贴合、永不褪色的‘数字外衣’。”

24小时奇迹：数字文保的“武汉速度”

在武汉盘龙城遗址，武汉市测绘研究院的团队创造了一个令人惊叹的“武汉速度”。刘涛主任展示了一组对比数据：“在一个国家级重点文物保护单位的数字化项目中，我们仅仅用了3个小时，就完成了对整个遗址区域，相当于近3个标准足球场大小（2万平方米）的高精度‘点云’数据采集！而在接下来的24小时内，我们就完成了对这个庞大复杂场景的高精度三维复原重建。”

武汉市测绘研究院的团队进行数据采集

“与传统依靠皮尺、全站仪等工具的人工测绘方式相比，所需时间仅为传统方式的五分之一。”传统方式完成同样的工作，需要3名技术人员连续工作5到7天（约120～160个工时）。这背后，是多种尖端测绘技术的“交响乐”：激光扫描仪像敏锐的“探针”，高速发射激光脉冲，精确测量物体表面的无数个点的空间位置，形成密集的“点云”；与此同时，多角度图像采集从各个角度捕捉文物的影像细节和色彩纹理。最后，这些海量数据在强大的计算机算法，特别是高斯泼溅技术的加持下，被完美融合。

海量数据完美融合

速度的提升并未牺牲精度，反而实现了质的飞跃。“我们这套组合技术，将文物模型的精度推向了‘毫米级’——误差控制在正负1毫米以内”这远远超越了传统测绘手段的误差水平。对于文物而言，那细微的刻痕、釉面的开片、墙体的风化纹理，这些承载着历史信息的细节，在“毫米级”的精度下得以清晰再现，这是传统手段难以企及的。

毫米级守护：给文物装上“数字生命监测仪”

武汉市测绘研究院的雄心远不止于为文物创建一份精美的“数字档案”。他们正在构建一套覆盖文物全生命周期的智能守护系统，让保护工作从“被动抢救”转向“主动预防”。

“可以理解为，我们给珍贵的古建筑和文物遗址，装上了高度灵敏的‘智能生命监测仪’。”刘涛主任形象地描述道。这套系统的核心是强大的“监测-评估-预警”闭环。

北斗InSAR形变监测网

首先，是覆盖武汉全市的“北斗InSAR形变监测网”。它利用天上的北斗卫星和特殊的雷达技术，能持续、精准地感知地面极其微小的变化。“它能捕捉到文物建筑每年1毫米级别的缓慢沉降或极其细微的位移倾斜。这种变化，在人眼看来可能毫无痕迹，但往往是重大结构隐患的早期信号。”这就像是为古建筑戴上了一块无比精密的“健康手环”，24小时不间断地监测它的“生命体征”。

其次，是被称为“武汉智眼”的无人机巡检编队。“我们的无人机群搭载了高清摄像头和智能AI识别系统，可以在接到指令后半小时内飞抵目标文保单位上空。”专家介绍道，“无人机就像‘空中鹰眼’，能在高空或贴近建筑的安全距离进行拍摄，AI系统则能像经验丰富的医生‘读片’一样，自动在图像中识别出墙体新出现的细小裂缝、局部的砖石剥落或木材糟朽等‘病害’。”这种巡检的频率远超传统的人工巡检方式（可能每月一次），实现了近乎实时的监测，确保问题能在萌芽状态就被发现。

最后，所有这些来自天上、空中和地面的数据，都会汇聚到一个强大的“数字孪生平台”。“在这个虚拟的‘平行世界’里，文物的高精度三维模型、实时的环境监测数据（如温湿度）、历史修缮记录等所有信息被整合在一起，就像生成了一份实时动态更新的、全方位的‘文物健康电子档案’。”专家强调，“有了这份档案，管理人员能一目了然地掌握文物的‘健康状况’变化趋势。”

福新面粉五厂旧址实景及使用白模进行评估

这种“早发现、早干预”的模式在福新面粉厂旧址的修复中展现了巨大价值。这座见证武汉近代民族工业辉煌的百年老建筑，结构问题复杂。“通过高精度的激光扫描，我们构建了面粉厂建筑群的精确数字模型，模型清晰地揭示了墙体上许多肉眼难以察觉、但对结构安全至关重要的细微裂缝和变形点。”技术负责人回忆道，“这些精准的‘数字诊断’结果，直接指导了修复团队制定最合适的加固方案，选择匹配的材料和工艺，最终在有效排除隐患的同时，最大程度地保住了这座工业遗产的历史风貌。”数字化技术，让百年厂房得以安全地延续其历史使命。

从实验室到文明传承：“武汉方案”的辐射之路

作为《武汉市基础测绘“十四五”规划》重点项目，“目前，我们已经完成了超过20处武汉市重点文物保护单位的数字化建档工作。”刘涛主任介绍，“更重要的是，我们形成了一套成熟、高效、可复制的技术流程体系，涵盖了从最前端的数据采集（用扫描仪、无人机拍照）、到中期的复杂模型构建（运用高斯泼溅等核心算法）、再到最终的数字档案建立与管理全链条。”

武汉市测绘研究院现正推动创新成果转化

武汉市测绘研究院现正携手武汉大学等高校深化产学研融合，推动无人机群、激光扫描装备等创新成果转化。目前，测绘院正积极为这些创新技术和定制化的装备解决方案申请专利保护，为未来的技术输出和推广奠定坚实基础。

当《溯光》的画面在展厅中静静流淌，那些曾历经风雨、被时光侵蚀的砖瓦梁柱、青铜陶俑，仿佛在数字的光影中重新获得了呼吸。武汉市测绘研究院用3D高斯泼溅等创新技术编织的这张无形而强大的数字保护网，不仅是留存城市记忆的物质载体，更是在构建一座跨越时空的桥梁。它让中华文明绵延不绝的生命脉搏，在数字的维度中得以更清晰、更持久地跳动，照亮着从过去通往未来的文明传承之路。这束源自武汉的科技之“光”，正照亮文物新生的路径，也点亮了文化遗产永恒传承的希望。

（图片由通讯员提供）

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