現代科技助力古老長城「延年益壽」

在山海關長城北翼城，一個四足機器人在認真地「巡查」。它試圖精準捕捉到長城本體發生的變化。
記者看到，這個機器人身上搭載智能傳感器、高清攝像頭、激光雷達等設備。它能夠精準識別長城表面裂縫、磚體缺失等病害。巡查後，它通過AI圖像識別技術快速定位問題並形成反饋，有效替代人工完成危險、繁重的巡檢任務。
「機器人每次巡查約半小時，一旦發現問題，我們及時將機器人完成的巡檢報告發給相關部門，以便及時開展加固修復工作。」河北省地質礦產勘查開發局第八地質大隊高級工程師、岩土創新中心主任劉亮說，「為提高長城日常巡查效率與質量，我們推出巡檢機器人，實現長城巡檢模式的智能化升級。」
山海關位於河北省秦皇島市東北部，始建於1381年。「兩京鎖鑰無雙地，萬里長城第一關。」這是對山海關特殊地理位置的傳神描繪。600多年來，山海關經歷了無數烽火硝煙。狼煙遠去，如今它是中國最具代表性的明代長城之一。
按照「保護第一、搶救為主、合理利用、加強管理」的原則，秦皇島市山海關區多年來在真實完整保護長城及附屬的文物、非物質文化遺產和生態環境基礎上，除險加固、合理利用，進行活化傳承。2021年以來，劉亮團隊依託「長城國家文化公園建設」項目對山海關長城進行科技保護。
在「天下第一關」鎮東樓，一項名為「光纖沉降與含水量變形監測」的科技項目引人關注。

「這項技術可利用光纖傳感技術實時監測長城牆體結構變化，提前預警牆體開裂或沉降，為搶險加固爭取時間。」劉亮說，他們將分佈式光纖傳感器沿文物地基和地基土壤關鍵部位鋪設，利用光纖傳感原理，對文物遺址的細微變形和沉降進行監測；一旦監測到變形速率或沉降量超過預警閾值，系統將立即發出警報，以便工作人員及時採取措施，避免因地基沉降、牆體變形引發文物損毀等災害問題。
山海關磚砌體長城長期受風蝕、雨蝕困擾。記者日前在山海關長城南塗莊豁口看到，絲狀藍藻如同為長城穿上一層天然「防護服」，有效抵禦雨水沖刷和風化侵蝕。
劉亮介紹，絲狀藍藻通過藻絲與長城的土體顆粒緊密包裹、纏繞，並分泌多糖膠結土顆粒，在夯土表面形成具有一定強度和韌性的空間網狀生物土壤結皮，可對長城形成保護；針對一些裂縫的區域，特定微生物代謝活動可在夯土孔隙中生成碳酸鈣晶體，填充裂縫、加固土體結構。
經過現場試驗和長期監測，該技術大幅提升了長城磚的抗風化、抗雨水侵蝕能力，降低了磚體酥化、剝落風險，為磚砌體長城的長久保存提供了技術支撐。
在山海關長城南塗莊豁口，記者還看到了一個監測站。監測站部署了溫濕度傳感器、降雨量監測儀、風速風向儀等設備，對影響長城保存狀況的大氣環境因素進行實時數據採集；同時，利用攝像頭等設備，對夯土牆體的雨蝕過程進行實時監測。
「通過物聯網技術，所有監測數據實時傳輸至數據中心，運用大數據分析和AI算法，能夠精準預測環境變化對夯土長城的影響趨勢，為預防性保護提供科學依據。」劉亮說。
記者從山海關區旅遊和文化廣電局獲悉，劉亮團隊開展的「山海關長城保護技術研究」項目為科技賦能長城保護提供了有益探索，取得了顯著成效。2019年以來，山海關區圍繞長城國家文化公園建設投入文物保護資金超7700萬元，完成關城北至旱門關段長城保護維修等8項重點工程，推動山海關長城的預防性科技保護。
今年，山海關區計劃投入2929萬元實施北翼城遺址保護等5項工程，以項目建設為抓手，通過科技賦能不斷提升文物保護效果，推動文物治理模式從傳統經驗型向現代數據型轉變，提升文物治理的效率和水平。（新華社）