文化生态学视角下大运河（沧州段）遗产廊道数字化保护系统研究

大运河是中国古代劳动人民创造的伟大工程，2014 年列入《世界遗产名录》。沧州段全长 253 公里，是流经里程最长的城市，遗产资源丰富，历史上为南北漕运咽喉要道。当前，该段遗产保护面临严峻挑战：传统保护手段不足，管理体制分散，文化生态保护呈现割裂，生态修复与非遗传承未能有效结合。基于文化生态学理论，本文探讨以数字化技术——如三维扫描、虚拟现实等——构建大运河沧州段遗产廊道保护系统，旨在实现文化遗产的全面记录与整合，为线性活态遗产保护提供新路径。

1 文化生态学理论与大运河遗产保护

1.1 文化生态学理论基础

文化生态学由美国人类学家朱利安·斯图尔德于 20 世纪 50 年代提出，强调文化与环境的互动与整体性。该理论主张文化遗产保护不应仅局限于遗产本身，还需兼顾其自然与人文环境，以维持文化生态的完整与可持续。

2.2 大运河沧州段文化生态特征

大运河沧州段呈现典型的“线性活态”文化生态系统，核心体现为“人—水—城—文”的共生关系。其水工设施（如捷地分洪闸、“三湾抵一闸”设计）凝聚古代水利智慧，既是物质遗产，也是生态系统的关键组成部分。沿线还保留船工号子、漕运技艺等非物质文化遗产，以及南运河湿地等重要生态区域，共同构成自然与人文长期互动、协同演变的有机整体。

2 数字化保护系统构建方案

2.1 总体框架

本文基于文化生态学，构建了包含数据采集、技术研发与系统应用的三层数字化保护框架。通过无人机、传感器及田野调查全面采集物质与非物质文化遗产及环境数据；研发适应北方环境的智能监测装备、深度学习分析模型及多源数据可视化平台；最终建立集监测、管理与展示于一体的一体化平台，实现智能诊断和公众参与。

2.2 文化生态要素数字化解析

物质文化遗产数字化，采用无人机倾斜摄影和三维激光扫描技术，对捷地分洪闸、东光码头群等 12 处代表性遗产点进行亚厘米级精度建模。重点复原 " 三湾抵一闸 " 等传统水利智慧的数字场景，建立详细的三维数字档案。通过高精度点云数据和纹理映射，真实再现遗产物的几何形态和表面特征，为保护修复提供精确的数据支持。非物质文化遗产数字化，运用多媒体技术全面记录船工号子、漕运技艺等非物质文化遗产。通过动作捕捉、语音识别等技术手段，建立非遗数字资源库。开发虚拟仿真系统，再现传统工艺和民俗活动，实现非遗的活态传承和展示。生态环境数字化，布设多参数传感器网络，对运河水质、土壤、气象等环境要素进行实时监测。利用遥感技术获取大范围生态环境数据，建立运河生态数据库。通过多源数据融合分析，评估生态系统健康状况和变化趋势。

2.3 智能监测与预警系统

针对北方运河特有的冻融破坏、盐碱侵蚀等问题，研发专用监测设备和预警模型：结构健康监测，开发耐低温、抗腐蚀的智能传感器，对古建筑、堤岸等遗产本体的裂缝、位移、沉降等进行实时监测。基于深度学习算法，建立结构健康评估模型，实现病害自动识别和风险预警。生态环境监测，构建多参数水质监测系统，实时监测 pH 值、溶

解氧、浊度等关键指标。建立水质突变预警模型，及时发现污染事件。通过遥感监测和地面调查相结合，评估湿地生态系统健康状况。游客承载监测，利用视频监控和客流统计技术，实时监测重点区段的游客数量和行为。建立游客承载量评估模型，当游客超载时自动发出预警，为管理决策提供支持。

2.4 数据管理平台建设

构建统一的运河遗产数据管理平台，实现多源数据的集成管理和共享应用：数据集成管理，建立标准化的数据采集和存储规范，整合文物档案、生态监测、遥感影像、非遗记录等多元数据。采用云计算技术，实现海量数据的高效存储和管理。可视化展示，开发基于WebGL 的三维可视化系统，实现遗产点和环境数据的立体展示。支持多维度、多尺度的数据浏览和查询，为管理决策提供直观的数据支持。协同工作平台，建立跨部门协同工作机制，实现文物、水利、环保等部门的数据共享和业务协同。提供在线会商、任务分发、进度跟踪等功能，提高保护工作的效率和协同性。

3 结语

本文基于文化生态学理论，构建了大运河（沧州段）遗产廊道数字化保护系统，实现了文化遗产与数字技术的深度融合。该系统通过多技术手段的综合应用，实现了对运河遗产的全面记录、精准监测和生动展示，为线性活态遗产的保护提供了新的解决方案。研究表明，文化生态学视角下的数字化保护不仅是对传统保护模式的创新，更是对文化遗产可持续传承的有益探索。通过技术手段与文化内涵的有机结合，既保护了遗产本体，又传承了文化技艺，实现了" 护物" 与" 传艺 " 的统一。未来，应进一步加强理论研究和技术创新，完善系统功能和性能，扩大应用范围和影响力，推动大运河文化遗产在数字时代焕发新的生机与活力。同时，要加强国际交流与合作，分享中国经验，为全球文化遗产保护贡献中国智慧和中国方案。

参考文献：

[1] 高贝贝，翟砚辉，段建丽 . 数字化驱动下沧州历史文化的保护与传承研究 [J]. 对联，2022， 28（22）： 5-7.

[2] 国家文物局 . 大运河文化遗产保护条例 [Z]. 2019.

[3] 王建民，陈俊杰 . 文化生态学视角下的文化遗产保护研究 [J].文化遗产，2021（03）： 45-52.

[4] 李明，张晓 . 数字技术在文化遗产保护中的应用研究进展 [J].文物保护与考古科学，2022， 34（02）： 123-130.

[5] 刘强，王丽 . 大运河文化带建设的理论与实践 [J]. 地理研究，2020， 39（05）： 1021-1033.

作者简介：

姓名：高贝贝（1989.4），性别：男 ，民族：汉，籍贯：河北献县 ，学历：研究生，职称：讲师，研究方向：物联网技术、嵌入式技术与应用，单位：沧州交通学院，省市 邮编：061199

姓名：崔金龙 ，单位：沧州交通学院姓名：郭宝军，单位：沧州交通学院姓名：王晓骏，单位：沧州交通学院

基金项目：沧州市科协 2025 年度科技创新课题项目 " 文化生态学视角下大运河（沧州段）遗产廊道数字化保护系统研究 "（CZKX2025250）；