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杭州西湖世界遗产文物本体监测的三层次结构

       

        西湖文化景观文物本体监测,简称西湖文物监测,是履行中国关于《保护世界文化及自然遗产公约》义务、完成西湖世界遗产监测任务的重要组成部分。西湖文物监测的目的是了解西湖文化景观文物的保存状况,为遗产管理机构制定保护政策,采取保护措施和开展预防性保护工作提供基础数据。西湖文物监测从申请世界遗产之前就已开始,经过西湖文物监测一期(2011-2014年),目前正在进行的西湖文物监测二期(2015-2019年),以后还将长期进行下去。

       西湖文物监测的对象包括西湖世界遗产区域内的各类不可移动文物以及周边环境因素。鉴于国内外类似的可供借鉴的大范围文化遗产本体监测范例很少,杭州市园文局经过5年多的探索,边实施、边研究、边改进、边规范,已逐步形成一套由三个层次构成的西湖文物监测体系即日常巡视监测、专业技术监测和仪器自动监测。

日常巡视监测

       日常巡视监测由杭州市园文局(杭州西湖风景名胜区管委会)下属各风景区管理处负责。由于西湖世界遗产区域范围有43.3平方公里,除5.6平方公里的湖面外,在西湖“三面云山一面城”的区域内分布着许多重要的古建筑、古遗址、古墓葬和石窟石刻。这些不可移动文物除了受到南方多雨潮湿自然环境和工业污染影响外,游人的影响亦很大。杭州各风景区管理处既是文物的管理者,也肩负着监测的职责,在市园文局的统一部署下已建立起日常巡视监测制度。例如,分管飞来峰造像的灵隐管理处根据具体情况制定了相应措施,使监测工作能够规范化地长久实施。按照区域内文物保护的需要,他们定期巡查、定点拍照,制作了表格记录观察的状况,并选取了7处典型造像进行人工巡视监测,内容包括:

    ①造像区危岩体的状态、裂隙和稳定性观察;

    ②造像表面青苔等微生物生长和对岩石的侵蚀情况;

    ③造像表面流水溶蚀和沉积物附着情况;

    ④造像表面岩石风化和粉化情况;

    ⑤造像区(包括窟顶和造像附近)木本植物生长状况和对造像可能形成的危害;

    ⑥人为触摸、涂抹等人为污染情况;

    ⑦游人攀爬或其他施工等对造像可能形成的破坏威胁;

    ⑧造像本体岩石的外观、干湿度变化、表面粗糙度变化、微裂隙变化等情况。

 

    日常巡视监测是三层次监测的基础,其工作量较大,对于及时发现文物本体问题和采取应急措施起着重要作用。

专业技术监测

       专业技术监测是由专业人员携带便携式仪器,定期到文物现场开展的检测工作。工作内容包括:代表性文物点的环境因素测量,病害观察,文物本体物理、化学、结构、性能等方面的健康体检等。该工作由杭州市园文局和西湖世界文化遗产监测管理中心委托浙江大学文物保护实验室以技术服务形式完成。

       按照杭州市园文局的部署,浙江大学文物保护材料实验室以开化寺遗址、清行宫遗址、钱塘门遗址、司马光家人卦刻石、飞来峰石刻、灵隐寺经幢等6处遗产点为典型,按照已制定的《西湖文化景观文物监测技术规程》(草案),使用专用仪器设备进行定时定点监测,记录数据,汇总评价。目前监测内容包括:文物周边环境要素检测、文物表面外观及病害检测、文物材料强度和结构性质检测、文物表层水力学性质检测和文物表面微生物检测。共使用各类仪器16种,每年度采集数据3000个以上。

       环境要素检测包括:遗产点周边的空气温度、空气湿度、光照、紫外线照度、二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮含量等环境因素。主要运用便携式高精度仪器进行检测。

       文物表面外观及病害检测包括:定点拍照、显微摄像记录、裂缝测宽、文物表面变色、污染物、渗水量观察、微生物繁殖情况等所有表面异常状况,适时记录。

       文物材料强度和结构性质检测包括:布点位置的邵氏硬度、表面粗糙度、超声波以及回弹强度(视情况)等检测。

       文物表层水力学性质检测包括:不同深度微波湿度、红外热像仪检测等。

       文物表面微生物检测包括:各种典型微生物取样,高通量分子生物学测序分析,对于严重威胁文物的微生物进行群落作用机理研究。

仪器自动监测

        随着物联网技术的发展,许多原来需要人工完成的监测工作可以由仪器自动完成。在专业人员的指导下,对西湖世界遗产中的一些重要文物已开始实施仪器自动监测。例如,在飞来峰造像建立了一套自动监测体系,选择了三个代表性造像区作为监测点。

        监测点1是释迦如来像(元·16龛),安装设备有空气温度传感器、空气湿度传感器、土壤温度传感器、土壤含水率传感器、风向传感器、风速传感器、大气压力传感器、雨量传感器、雨水PH值传感器、二氧化碳传感器、自动照相采集系统。

        监测点2是龙泓洞区高僧取经浮雕组像(宋·21龛),安装设备有空气温度传感器、空气湿度传感器、土壤温度传感器、土壤含水率传感器、二氧化硫传感器、二氧化氮传感器、二氧化碳传感器、自动照相采集系统等。

        监测点3是冷泉溪南岸布袋弥勒及其周围十八罗汉像(宋·43龛),安装设备有水位传感器、二氧化碳传感器、空气温度传感器、空气湿度传感器、土壤温度传感器、土壤含水率传感器、自动照相采集系统等。

        所有仪器都经过事先校正,监测数据和图像每两小时记录一次。所有采集数据无纸化双备份一体化管理,最终在文保科墙面显示大屏上显示。通过软件实现了以K线视图形式展示,各类数据可以自由组合显示,并进行数据与图像的比对,使监测人员直观看到数据实时变化和相对差异,方便分析人员快速鉴别。同时,建立了自动预警报警管理体系,可设定主管或维护人员电子邮箱地址报警和手机号码短信报警。

        杭州西湖世界遗产文物本体监测业务管理由西湖世界文化遗产监测管理中心牵头,进行数据汇总、情况通报、年度报告,并提出保护措施建议。技术指导则主要借助浙江大学文物保护实验室。目前,三层次监测数据和指标基本上满足中国世界文化遗产监测预警总平台的要求,为使杭州西湖文化景观文物本体处于最好的状态、做好预防性保护提供信息支撑。