山西蒲津渡遗址铁质文物保护研究通过验收:三维激光扫描在大型铁器群病害量化与数字存档中的应用

8月12日,《科技日报》报道,由山西省科技厅立项支持、山西省文物局组织实施的"蒲津渡遗址铁质文物腐蚀现状与特征研究"项目,在山西省考古研究院通过验收。蒲津渡遗址是我国首次发掘的大型黄河古代渡口遗址,出土以铁牛、铁人、铁山、铁墩及铁柱为代表的大型铁器群,是唐开元年间蒲津浮桥的地锚工程遗物,也是目前同时期最大的铁器群,2001年成为全国重点文物保护单位。铁器长期室外半掩埋,近年出现腐蚀、剥落、开裂等病害,该项目构建了腐蚀病害的量化评价方法及指标,并建立了数据库与日常维护标准规范。

我们扫过金属构件,说实话,铁牛这种上吨重的大家伙,传统测绘靠卷尺和吊线,一天量不完一头牛。而且它露天半埋,锈蚀每天都在变,不扫成数字档案,过几年对比都找不到基准。

大型铁器为什么难量

铁牛铁人不是规则几何体,表面坑洼、局部缺肉,卷尺只能量个大概长。我们在一个类似项目里,靠手持扫描把一头铁牛表面的锈蚀坑密度和深度都量化了,修复前后一比就知道哪块在恶化。

你可能在想,这么重的东西搬得动吗?不用搬。地面站架在几米外转一圈就完事,文物原地不动,符合文保"最小干预"的原则。

三维扫描能补上什么

一套地面站加手持扫描的组合,几天就能把整组铁器扫完。能补上的主要有这几项:

数据项怎么用精度参考
铁器几何全貌缺肉、变形量化,支撑修复方案±1mm
表面锈蚀分布病害一张图,定位重点区纹理叠加
多期差分监测腐蚀是否在发展同标靶配准
数字存档永久底图,研究展示两用可3D打印

蒲津渡这个项目自己就建了数据库和评价指标,这思路和三维扫描天然合得来。扫描把形状变成可比对的数字,数据库把时间线上的变化串起来,两套放一起才是完整监护。

和已建数字化怎么接

对已经做过数字化建档的馆藏品,扫描数据可以进我们的三维监测技术体系,和定期拍摄、环境传感器放在一起看。形状变化归点云,环境数据归传感器,合起来才靠谱。

其他金属与石质文物的扫描案例,可以看合作案例里的文化遗产部分。

给文保的一点实在话

蒲津渡的铁牛在露天待了几十年,腐蚀一直没停。验收是好事,但研究完了得落到日常维护上。我们建议把这几件铁器每年扫一次,十年后拉出来看差分,比肉眼盯着要靠谱得多。

馆方或文保单位需要的话,直接联系我们,大型不可移动铁器我们有一套原地不动的扫描方案。

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