中新網(wǎng)西安2月7日電 (李一璠 肖雯雯)記者7日從西安建筑科技大學(xué)獲悉，該校建筑學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)在文化遺產(chǎn)科技保護(hù)領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。
團(tuán)隊(duì)針對氣候變化背景下石窟寺、摩崖造像等半開放遺產(chǎn)面臨的熱應(yīng)力損傷問題，構(gòu)建了一套高精度、多維度的太陽輻射驅(qū)動(dòng)熱應(yīng)力動(dòng)態(tài)評估與預(yù)測框架，實(shí)現(xiàn)了對遺產(chǎn)表面“看不見的熱應(yīng)力”的可量化、可解釋評估，為遺產(chǎn)預(yù)防性保護(hù)與修復(fù)決策提供了科學(xué)依據(jù)。
圖為熱濕變化導(dǎo)致的遺址表面病害加劇。(西安建筑科技大學(xué)供圖)據(jù)介紹，在氣候變化背景下，石窟寺、摩崖造像等半開放文化遺產(chǎn)長期暴露于自然環(huán)境中，太陽輻射引起的溫度梯度變化會(huì)在巖體內(nèi)部持續(xù)積累熱應(yīng)力，導(dǎo)致裂隙擴(kuò)展、表層剝落等漸進(jìn)性損傷。這類過程比強(qiáng)風(fēng)、暴雨等突發(fā)災(zāi)害更隱蔽持久，且難以大尺度精準(zhǔn)評估。
研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地引入太陽輻射驅(qū)動(dòng)熱應(yīng)力作為遺產(chǎn)表面環(huán)境影響評估新指標(biāo)，建立“實(shí)測—模擬—預(yù)測—解釋”一體化研究路徑；研究框架融合多源數(shù)據(jù)與多尺度方法，通過現(xiàn)場氣象站監(jiān)測溫濕風(fēng)及太陽輻射等參數(shù)；基于無人機(jī)傾斜攝影與點(diǎn)云技術(shù)重建表面高精度三維模型；結(jié)合紅外熱成像獲取溫度場分布驗(yàn)證模擬結(jié)果。
研究指出，遺產(chǎn)表面結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不同區(qū)域所受太陽輻射差異顯著，熱應(yīng)力分布呈高度時(shí)空異質(zhì)性。該研究框架可精準(zhǔn)識別高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，具備良好遷移性，能廣泛用于不同氣候區(qū)域與形態(tài)的半開放遺產(chǎn)評估，并為遮陽結(jié)構(gòu)、表面涂層等保護(hù)措施提供優(yōu)化依據(jù)。
“太陽輻射驅(qū)動(dòng)熱應(yīng)力是長期漸進(jìn)、破壞力巨大的環(huán)境作用機(jī)制。我們希望通過多源數(shù)據(jù)融合與可解釋機(jī)器學(xué)習(xí)方法，讓遺產(chǎn)表面熱風(fēng)險(xiǎn)可計(jì)算、可預(yù)測、可管理，為科學(xué)保護(hù)提供更精細(xì)的決策工具?！眻F(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人閆增峰表示，未來，團(tuán)隊(duì)將進(jìn)一步拓展研究至濕熱耦合、水分遷移等更復(fù)雜環(huán)境過程，探索結(jié)合實(shí)時(shí)監(jiān)測的動(dòng)態(tài)預(yù)警應(yīng)用，為文化遺產(chǎn)長期預(yù)防性保護(hù)提供更堅(jiān)實(shí)支撐。
據(jù)悉，相關(guān)成果發(fā)表于國際權(quán)威期刊《環(huán)境影響評估評論》(Environmental Impact Assessment Review)。(完)