在遇到经费预算削减或紧急情况时,如何保障文物保护工作的开展?开发有助于有效和快速保护文物的工具是文物预防性保护的优先事项。Moreno等将地理信息系统(GIS)风险图结合人工智能(AI)开发和验证一种新的风险评估模型,评估待测文物的脆弱性、风险等。Art-Risk 3.0是一种可用于文物保护风险管理的免费开放的人工智能平台,它将GIS地图中的信息与专家评估相结合,以确定古建筑的脆弱程度和所处环境威胁级别。

研究样本选取11世纪至16世纪的12座西班牙教堂,目的是分析建筑物病害、脆弱性和功能性等,并根据风险对建筑物进行分类,作为今后预防性保护工作开展的依据。为了扩大研究区域,选取的12座教堂分布于西班牙各地,呈现出不同时期的建筑改造,是罗马式、哥特式、穆德加尔式和巴洛克式等不同风格的代表,均具有很高的文物价值。通过分析,12座教堂虽都是宗教建筑,建筑特征相似,但它们的保护状态和环境背景不同,可用作分析模型的变量。作为人工智能平台基础的GIS已包括西班牙各地的不同地理环境危害,Art-Risk 3.0又汇总了文物病害变量的标准化信息。模糊识别工具综合了两种类型的输入变量,通过推理规则相互关联(图1)。一类,建筑物的材料组成、保护状态等方面有14个变量,变量由专家勘察或通过文献检索和摄影图像审查进行评估。另一类,存储在GIS中的信息允许设置其他7个变量,变量的数值性质通过模糊化模块处理。计算机应用程序对脆弱性和危险指数进行评估,并将古建筑的遗产寿命和功能指数作为其风险的倒数。

图1 Art-Risk 3.0平台工作流

Art-Risk 3.0通过使用GIS,可以快速识别环境病害。此外,根据危害指数1～5调整不同的测量尺度,快速分析各变量如何影响西班牙的古建筑保护。Art-Risk 3.0的输出变量有3个,包括评估12座教堂的危险指数(HI)、脆弱性(IV)和功能性(IFL),并根据提供的IV和IF分类,确定哪些建筑物已急需开展文物保护。结果表明,由于缺乏预防性保护计划,圣地亚哥德耶稣教堂是最脆弱的建筑,圣米盖尔巴赫教堂等3座建筑物也亟待开展保护。平台评估结果与西班牙Hispania Nostra协会定义的濒危文化遗产列表一致,证实了Art-Risk 3.0具备通过在线和现场工作快速进行古建筑保护风险分析方面的功能。将人工智能应用于文物保护研究,综合评估多种风险,Art-Risk 3.0可为古建筑的预防性保护及自然灾害后的可持续或应急管理提供决策支持。

马江丽 参考文献JournalofCulturalHeritage,2022,55:263-276.