北京高校服務新時代首都發(fā)展特別報道 | 北京建筑大學:數據驅動激活傳統(tǒng)村落生命力
6月1日至27日,北京市教育兩委聯合前線雜志社策劃推出“北京高校服務新時代首都發(fā)展特別報道”(點擊查看專題)。6月18日聚焦——北京建筑大學。
北京建筑大學始終將服務國家戰(zhàn)略和首都發(fā)展視為己任,從參與天安門城樓修繕、大興機場建設到助力冬奧盛會,從推動北京老城街區(qū)更新、城市副中心建設到服務雄安新區(qū)規(guī)劃,學校在建筑遺產保護、智慧城市、海綿城市、綠色建筑等特色領域的科技創(chuàng)新與實踐成果斐然,生動詮釋了“把論文寫在祖國大地上”的擔當。
在廣袤的中華大地上,散落著數以萬計的傳統(tǒng)村落,它們承載著中華民族的歷史記憶、生產生活智慧、文化藝術結晶和民族地域特色,是中華文明綿延傳承的鮮活見証。北京建筑大學(簡稱“北建大”)科研團隊十余年如一日,扎根鄉(xiāng)土,投入鄉(xiāng)村振興一線,潛心研究,用人工智能解鎖傳統(tǒng)村落保護密碼。
農房“小切口”做好保護“大文章”,發(fā)起“鄉(xiāng)愁守護”專項行動
2022至2025年間,北建大團隊在北京市門頭溝區(qū)、密雲區(qū)分別深度開展了傳統(tǒng)村落集中連片保護利用示范項目,發(fā)起了“傳統(tǒng)村落鄉(xiāng)愁守護”專項行動,以傳統(tǒng)村落中大量存在、仍在使用的普通農房作為調研對象,聚焦農房建設“小切口”,做好傳統(tǒng)村落保護“大文章”,探索發(fā)揮以農民為主體的共建共治共享的工作方法。結合設計下鄉(xiāng)實施路徑,引入高校、科研院所等專業(yè)技術力量。

“設計呈現的結果不應是基於我們對農民生活的臆想,而應該滿足農民的實際生活需要?!眻F隊成員回憶,走進鄉(xiāng)村、親近鄉(xiāng)土時,“設計服務於人”的原則更加深入內心。團隊邀請文化研究、建筑設計方面的專家作指導,對當地居民進行訪談,結合實際需求,設計了居住類、商業(yè)類、公共服務類3種改造方案,並形成《傳統(tǒng)村落農房建設風貌指導手冊》?!笆謨灾饕峭ㄟ^圖片呈現,讓老百姓一看就能明白,實操性很強?!?/p>
科技賦能,探索人工智能等現代科技在傳統(tǒng)村落保護中的應用方法

北京建筑大學專家團隊在門頭溝區(qū)開展傳統(tǒng)村落農房建設現場評價工作
“大數據為科學制定獎補方案、合理分配獎補額度提供了支撐,更能實現對農房修繕改造獎補的技術輔助功能?!眻F隊成員介紹說。通過“傳統(tǒng)村落農房修繕改造獎補平臺”系統(tǒng),駐村設計師可以實時了解申請戶數、農房修繕過程﹔政府人員可在線審批、管理、監(jiān)督農房修繕情況﹔村民可在線申請農房改造獎補資金。3年間,團隊深入走訪了400余處農房院落,建立農房及居住人口普查基礎數據庫、編制風貌建設指導手冊、提出建設技術指引標識,以農房的適宜性有機更新切實推動傳統(tǒng)村落的現代化發(fā)展。
團隊積極探索將人工智能等現代科技應用於傳統(tǒng)村落保護的技術方法,自主研發(fā)的“基於機器學習的傳統(tǒng)村落農房風貌智能識別技術”,更是成為科技賦能傳統(tǒng)村落保護的典范。利用深度學習算法,對海量傳統(tǒng)村落農房圖像進行訓練,自動識別和提取農房的風貌特征,如總體布局、屋頂形式、牆體材料等,識別準確率高達95%以上。傳統(tǒng)村落數量眾多、分布廣泛,傳統(tǒng)的人工調查方式耗時耗力,難以滿足大規(guī)模風貌提升的需求。該技術相比傳統(tǒng)人工識別方式,效率提升數10倍,有效破解了傳統(tǒng)村落保護中面臨的效率低、成本高、精度差等難題。
助力實現“以單體風貌提升推動整體風貌增色”的數字化轉型目標
團隊創(chuàng)新的技術方法能夠客觀、準確地記錄和分析農房風貌信息,避免人為因素干擾,並能夠自動生成農房風貌分析報告,為傳統(tǒng)村落保護規(guī)劃、修繕設計、風貌管控等提供科學依據。數據驅動與科學決策結合,助力實現精準保護和可持續(xù)發(fā)展。目前,團隊在北京市門頭溝區(qū)、密雲區(qū)已開發(fā)搭建軟件平臺,操作簡單易學,即便是非專業(yè)人士也能快速上手,方便各級政府部門、規(guī)劃設計單位和相關企業(yè)使用。本次技術研發(fā)與實踐應用,是北建大科研團隊在傳統(tǒng)村落保護領域的一次重要創(chuàng)新,推動了傳統(tǒng)村落保護工作的數字化轉型,為構建智慧化、信息化的傳統(tǒng)村落保護體系奠定了基礎。
2023年7月,門頭溝區(qū)遭遇暴雨和洪水災害,北建大科研團隊基於長期調研積累形成的傳統(tǒng)村落房屋數據信息發(fā)揮了巨大作用,團隊挺進門頭溝區(qū),開展駐鎮(zhèn)駐村技術調查,進行災情綜合評估?!叭绻蟹课菡锰幵谏侥_下,要拿圖紙進行比對,看清楚山體滑坡的位置、建筑偏移的位置,還要對現場進行拍照記錄??傊婷?,一個村一個村地跑,一間房一間房地登記?!眻F隊對各鎮(zhèn)的鄉(xiāng)村道路、建筑物等受損情況,以及周邊地質災害隱患進行詳細摸排,形成基礎評估數據,為災后重建決策提供技術支持?!爱敶夹g發(fā)展和傳統(tǒng)村落長期形成的寶貴營建經驗,應該更好地挖掘和發(fā)揮,對災后村莊的選址和建設發(fā)展都能提供很好的借鑒意義?!?/p>
目前,北建大科研團隊已完成12處試點案例的先行示范以及向112處農房院落的推廣實踐,持續(xù)為北京乃至全國的傳統(tǒng)村落提供建設項目風貌管控引導技術支持,全流程支持傳統(tǒng)村落農房風貌獎補行動。團隊成果先后獲評北京市優(yōu)秀城鄉(xiāng)規(guī)劃獎一等獎、北京首都高校師生服務鄉(xiāng)村振興行動計劃一等獎等多項獎勵。
作者:黃庭晚(北京建筑大學)
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