有人将我国古代杰作万里长城和大运河比喻成“人”字，将长城看作是撇，大运河看作是捺。这一撇一捺在世界版图上挺起了中华民族的伟岸雄姿。采取有效措施，特别是利用高科技的手段，加强对长城和大运河的保护，已经成为各界共识。

　　应用空间信息技术对大运河古遗存进行科学的保护、管理，是2006年立项的科技部支撑计划项目课题“空间信息技术在大遗址保护中的应用研究”的主要任务。10月中旬，这一课题结项，一条“数字化运河”渐渐浮出水面。

　　家底不清是恢复大运河的大障碍

　　调查发现，目前京杭大运河普遍存在着断流。大运河山东济宁以北的大部分河段全年或者一年中大部分时间都处于断流状态，航运、与运河相关的活动也都逐渐消失了。同时，污染问题同样严重，断流的运河河道或者成为排污、排洪河，或者由于不受当地的重视而成为城市、乡村的垃圾场。运河全部河段全年大部分时间里水质基本上都是处在污染状态。此外，大运河的真实性已被严重破坏。运河面貌一直在不断地被改变，河道被拓宽、水工建筑被拆除、古镇老街被破坏、近现代工业遗产被拆除、沿河房地产楼盘如雨后春笋般涌现，古老的运河风貌已经基本上是“焕然一新”。

　　大运河“申遗”的积极倡导者，著名城市规划家郑孝燮和著名古建专家罗哲文告诉记者：“到目前为止，我们对于完整的大运河的情况，还不是非常清楚，包括废弃的地方，到底废弃了多少？是什么样的地貌？”专家们多次提到，大运河有着深厚的历史文化内涵，是“古代文化长廊”“古代科技库”“名胜博物馆”和“民俗陈列室”，是研究中国古代政治、经济、文化、社会等方面的绝好实物资料。但大运河的保护范围却一直未能划定，除了历史因素外，大运河跨越区域大、各地区行政部门意见不统一都是重要因素。

　　此外，大运河作为航运水道，一直由各地水运部门或交通部门分段管理，有专家认为，这种体制的必然结果是，重经济效益而轻历史文化积淀，不能从整体上关注沿线的文化遗存。

　　数字化有助于摸清家底

　　空间信息技术在大遗址保护中的应用研究(以京杭大运河为例)课题是利用地理信息系统(GIS)、遥感(RS)、全球定位系统(GPS)、虚拟现实系统(VR)等技术研发京杭大运河保护地理信息系统、京杭大运河保护规划辅助支持系统和京杭大运河虚拟现实系统，为京杭大运河历史文化遗产保护的规划、管理奠定基础，为线型历史文化遗产(如丝绸之路、长城等)和各种大遗址(如汉长安城、洛阳古城等)保护的空间信息技术应用提供示范。

　　在国家文物局的支持下，清华大学会同项目各成员单位精心组织、深入钻研，研发了系列的标准规范、关键技术和软件系统，并很好地应用在京杭大运河沿线的遗址与文物的调查与保护上。工作人员首先利用RS技术和GIS技术结合对历史文化遗产进行实地勘查。“RS与GIS相结合的过程是：首先通过对遥感图像的处理，找到历史文化遗产的空间分布位置和范围，利用遥感解译手段对遥感图像进行解译。同时，工作人员携带精密GPS在野外可以清晰显示出详细地标位置。”清华大学建筑学院毛锋教授告诉记者，这个随身携带的GPS定位系统主要用于在考察运河的过程中，将地图上没有标记的一些历史遗存或地点记录下来，为京杭大运河空间信息技术系统的开发储备资料。

　　此外，RS技术利用遗址与周边环境的差异所造成的土壤、水分、地表温度等不同，用遥感图像上的光谱差异来识别遗址。由于雷达的全天时、全天候的成像有一定的地物穿透能力，可以将古遗址识别出来，再采用航空遥感高光谱技术和热红外遥感技术与磁法、电法等相结合的方法，对深埋于地下的历史文化遗产进行无损探测。这一系统的应用基本摸清了京杭大运河的家底，可实现对京杭大运河的全线监控和管理，将人为的破坏降到最低，同时，该系统探测后会立即生成一份特殊的“电子运河图”。

　　未来的“数字化运河”

　　“该系统还利用先进的数字技术，建立完备的信息数据库，建设大运河虚拟现实系统，实现运河全境的虚拟现实仿真，有效地解决了大运河文化遗产整体展示问题。建立基于空间信息技术的数字大运河网站，通过将大运河虚拟现实环境放到网上，实现真三维和多时相的大运河及其环境的漫游、查询分析、复原，提供京杭大运河虚拟展示平台，通过互联网为社会公众提供内容丰富、实时快捷的大运河保护信息服务，是鼓励公众参与大运河‘申遗’，加强大运河保护宣传教育的有效途径。”毛锋教授说，拿扬州的棚户区来说，已经不复存在，通过空间信息技术可以还原它，这样人们就可以了解到，从前那些与运河息息相关的人们的生活状况。”毛锋教授告诉记者，京杭大运河虚拟现实技术可以通过激光三维扫描，把文物以三维的形式直观展示给公众，甚至可以复原那些遭到破坏的文物。这样的技术展示对于京杭大运河申报世界文化遗产将是一个有力的支撑。

　　“今后，每一个路灯、邮筒都有自己的数字身份，并纳入数字化城市管理系统，就连窨井盖都有了‘身份证’。”毛锋介绍说，在现代空间信息技术的支持下，课题构建了一个涵盖京杭大运河全线多尺度、多分辨率、多时相数据的数字运河地理框架，构架起一个大尺度、高精度的平台，在此基础上将京杭大运河不可移动文物置于其中，这无疑是历史文化遗产研究、保护与利用的一个创新。未来，该系统将在京杭大运河沿线四省两市三十五个城市三级(国家、省级、地方级)保护规划编制中发挥重要作用，所构建的京杭大运河文化遗产数据库和地理信息系统平台，可为京杭大运河的日常监测管理及申遗提供强有力的技术和数据支撑。

　　“对于大运河而言，它的意义太大了。”一位老文物专家激动不已。“数字化运河”的实施，使京杭大运河有了技术支持，意味着向“申遗”迈进了一步，在更大的意义上则是推动了文化遗产的保护。专家们对大运河的“申遗”充满信心：空间信息技术的应用使恢复大运河的全真性、完整性成为了可能，现在，整个“申遗”工作在这项技术的支持下，正在有条不紊地进行，相信在不远的将来，大运河将恢复当年的风韵，黄金水道将再现当年的风采，一条厚重的文化长廊将为中华锦绣江山再增添一分靓丽。(记者 程竹）