近日，中国科学院西北生态环境资源研究院高分辨率对地观测系统甘肃数据与应用中心（以下简称“高分甘肃中心”）与中铁文保科创有限公司（以下简称“中铁文保”）合作，研发了服务于古楼兰遗址数字化保护的系统平台并顺利通过验收。之前，国家文物局有关专家认为，该系统为楼兰古城遗址的保护、管理、监控提供了科技支撑，可在万里之外守护楼兰古城，是极端环境下遗址预防性保护监控、相关历史资源挖掘和文化遗产要素多元化展示的有益探索。

  楼兰遗址-佛塔。西北生态环境资源研究院供图。

守护楼兰，刻不容缓

楼兰遗址位于今新疆维吾尔自治区东南罗布泊荒漠腹地，呈四方形，边长330米，有两条古河道穿城而过，是一处沉睡千年的神秘古老文明。由于环境恶化导致塔里木河的改道，楼兰遗址大约于公元5世纪后被遗弃，直到20世纪初才再次被人们发现。

“随着国家“一带一路”倡议的提出与发展，古丝绸之路再次焕发出新的生机。楼兰遗址作为丝绸之路上的重要节点，也受到了格外的关注。然而，随着时间的推移，楼兰遗址的保护工作也面临着巨大的挑战。”高分甘肃中心主任祁元研究员告诉《中国科学报》。

据了解，文物保护指的是对具有历史价值、文化价值、科学价值的历史遗留物采取的一系列防止其受到损害的措施。这些措施旨在保护文物的完整性和真实性，确保它们能够传承下去，为后世留下宝贵的历史文化遗产。

而传统的保护主要指文物本体受到自然或人为破坏后，开展的一系列抢救性工程保护措施。随着文物保护工作的精进，文物保护要求不断提高，逐渐从抢救性保护向预防性保护转变，《“十四五”文物保护和科技创新规划》又提出系统性保护，也就是说文物保护要系统进行，对于重要的文物和文物资源的密集地区，整体保护文物的本体和周边环境。

2019年11月，楼兰古城主要遗址区三间房遗址和佛塔遗址局部发生了不同程度的坍塌，遗址安全受到威胁。新疆维吾尔自治区文化和旅游厅牵头督办实施此项古城保护工作，联系对接中铁文保开展古城工程修复保护事宜。同时，面向遗址今后的预防性、系统性保护，中铁文保联合中国科学院西北研究院高分甘肃中心，共同研发了一套以空间信息技术为支撑的新的保护方案。

  数字楼兰系统主界面。西北生态环境资源研究院供图。

科技助力，数字楼兰诞生

在修复工作的同时，中铁文保也意识到传统的保护手段已经无法满足现代文物保护的需求。为了更好地保护楼兰遗址并传承其文化内涵，中铁文保委托中国科学院西北生态环境资源研究院高分辨率对地观测系统甘肃数据与应用中心开展实地测绘与空间数据采集工作，并计划联合研建信息化平台。

中科院西北研究院高分甘肃中心迅速行动，由祁元带队进入项目施工地，开展野外综合调研和遗址空间数据采集工作。在短短的时间内，他们利用卫星、无人机遥感技术和地面测绘设备获取了楼兰遗址的详细空间信息数据。随后，他们结合遥感与地理信息技术与中铁文保联合设计开发了面向楼兰遗址数字化保护与利用的“天空地”一体化空间信息系统平台——“数字楼兰”。

“该系统为监测和评估文物保存现状提供了技术支撑。”祁元说，这些数据不仅为后续的监测工作提供了对比基准，而且通过挖掘和利用丰富的数字数据，可以直接实现文物保护方针中“保护第一，加强管理，挖掘价值，有效利用，让文物活起来”的目标，尤其在楼兰这样人迹罕至的极端干旱和军事管理区，数字化保护成为了最直接和有效的方式。

 西北研究院高分甘肃中心和中铁文保工作人员在遗址区的工作。西北生态环境资源研究院供图。

成效显著，传承千年文明

“数字楼兰”系统的建成，不仅有效支撑了中铁文保科创有限公司对楼兰遗址工程加固项目的专家查看与验收，工作还得到了国家文物局有关专家的高度评价。他们认为这套系统为楼兰古城遗址的保护、管理、监控提供了科技支撑是极端环境下遗址预防性保护监控、相关历史资源挖掘和文化遗产要素多元化展示的一种有益探索。

“由于楼兰地区很难进入，对其文物本体的变化无法做到年年实地监测，一般都是时隔多年后才有机会进入，本次系统平台的建设为后续监测楼兰遗存文物本体和周边环境变化提供了一套高精细的二三维监测本底数据，也就是说后续监测结果可以和这次做对比，即有了对比的依据。”祁元告诉记者。

“数字楼兰”系统的建设旨在实现预防性保护和系统性保护，特别针对楼兰地区难以实地监测的文物本体及其周边环境变化。

“系统通过‘景观三维、遗址漫游、时空变迁、监测保护’四个功能模块实现了卫星宏观遥感、无人机精细测绘、地面实时监测等综合技术在楼兰遗址的协同应用。用户可以通过该系统身临其境地感受楼兰的辉煌历史和文化内涵。”祁元表示，同时，“数字楼兰”系统还建立了楼兰遗址数字化档案为后续遗址变化研究提供了本底数据支撑并为在线游览查看楼兰文化遗址现状提供了平台支撑。

随着科技的不断进步和文物保护政策的不断完善“数字楼兰”系统的建设将会更加完善并发挥更大的作用。未来也会看到更多类似的科技创新成果涌现出来为保护文物、延续文脉、繁荣文化提供坚实的科技支撑。“同时我们也希望更多的人能够关注并参与到文物保护工作中来共同守护这些珍贵的文化遗产让它们永远传承下去。”祁元说。