东西方问题|杨娜：科技让西藏布达拉宫平衡开放与保护

中新社拉萨12月21日电 题：科技让西藏布达拉宫平衡开放与保护——专访北京交通大学教授杨娜。中新网记者 赵浪 矗立在红山之巅，世界文化遗产布达拉宫已屹立在西藏雪域高原上1300多年。这座宏伟的宫殿城堡式土木石砌建筑群因其特殊的结构，一直是古建筑保护领域备受关注的对象。 2025年12月起，布达拉宫正式实行周一闭馆制度。从全年开放到周一闭馆，布达拉宫目前的保护状况如何？科技如何平衡布达拉宫的开放与保护？中新社《东西问》近日对二线人物杨娜进行了专访北京交通大学教授。 2025年10月22日，黎明时分，布达拉宫。中新社记者贡嘎来松将采访纪要如下： 中新社记者：您参与布达拉宫古建筑保护工作已有18年了。您将如何促进布达拉宫作为大型城堡建筑群的保护？杨娜：布达拉宫是土木结构、木石结构，依山而建。尽管受到自然和人为的影响，它仍然能够屹立数千年，真是一个奇迹。然而，其结构稳定性需要持续关注。 2006年青藏铁路通车后，进藏客流量大幅增加。 2007年，布达拉宫管理处等单位注意到，客流量的增加可能对布达拉宫建筑的接待和主体造成影响。它还有助于制定第一个布达拉宫结构监测系统二期工程。经过几年的调研和研究，布达拉宫结构监测系统一期工程于2012年正式投入运行，重点关注主体建筑木结构。这是我们第一次系统捕捉布达拉宫建筑结构的动态变化。 2015年，我们开始筹备第二期结构监测系统，将于2020年正式进行，监测范围将扩大到山脊、墙体和洞穴。拉萨位于地震带，所以我们同时也部署了地震监测系统。到2023年，我们将与布达拉宫管理处合作开发山区监测系统，监测该地区地下水的存在和沉降。这一系列监控系统已逐步完善，从木结构到墙脊，再到山地环境，形成建立完整的监测网络，使我们能够更清晰地捕捉布达拉宫的结构反应，例如了解它的声音和“心跳”，为保护工作提供精确的指导。布达拉宫结构健康监测平台截图。中新社供图 采访记者：布达拉宫整个结构的监控采用了哪些具体技术？如何将收集到的数据转化为保护行动？ Ythe Na：第一阶段的结构监测系统由三个子系统组成：传感器系统、数据采集与传输系统、数据管理与分析系统。铺设了主干光缆和分支光缆，安装了376个光纤布拉格光栅应变传感器和12个光纤布拉格光栅倾角仪。该类传感器最大的优点是全程采用光信号传输而不是电信号，完全避免了g 古建筑的用电、火灾安全隐患，适应布达拉宫的特殊防护需要。截至目前，系统一期已稳定运行12年，采集监测数据数千条。数千项内容为未来的保护决策提供详细的数据支持。该系统的第二阶段将于2020年实施，将完成对布达拉宫的山脊、墙壁和洞穴的探索。监测内容更加全面，涵盖墙体裂缝变形、位移、结构面外变形、温湿度、地震响应等。共部署传感器388个、无线节点若干个、无线网关3个。在设计上，我们采取了连续监测与间断监测相结合、一般检查与例行检查、自动监测相结合的理念。借助物联网技术，员工f 可管理硬件状态，实时查看数据，通过远程终端快速查看建筑结构状态。中新社记者：2025年12月起，布达拉宫实行周一闭馆制度。科学上是否指的是引入该系统的结构监测？杨娜：周一收盘制度的推出，一定程度上是基于过去20年结构性监测数据的研究和积累。这是根据古建筑保护的需要作出的科学决策。通过跟踪系统，我们可以清晰地看到布达拉宫的木结构始终处于动态响应中，人的荷载作用效果尤为明显。例如，在旅游旺季和人们拜藏历新年时，木结构会变形；但这种变形是可以逆转的。到了晚上没有人来参观的时候，这座建筑就会慢慢地恢复到原来的形状。正因为如此，我们意识到几千年的老建筑也需要“治愈”，应该给予四个小时的恢复时间，以减少持续荷载造成的潜在损失。这也是封闭系统的由来。布达拉宫实行的游客承载能力限制实际上是基于对结构的监测和空间的接待能力而形成的。 2022年下半年，受新冠疫情影响，布达拉宫经历了长时间的关闭。合流前，监测数据呈现“噪声”动力特征，结构变形和振动频率较高；关闭后，数据变得格外“沉默”，木结构的动力变化明显减弱，这进一步证实了荷载对建筑结构体量的影响。此外，从2012年开始，我们还在旅游人流密集的地区部署了振动拾音器，以及马林诺振动反应，如回廊楼梯和观音殿。我们发现这些区域的震动强度与当天的客流量呈高度正相关。我们此前曾与布达拉宫管理处合作，在这些地点安装了防震、减震装置。测试后减震效果显着。这些是将监测数据转化为预防性保护行动的做法。事实上，早在2021年布达拉宫开通第二条游览线路以缓解旅游旺季客流压力时，我们就同步在线路周边增设了监控设备，以保证客流疏导和古建筑保护之间的平衡。从路线规划到客流控制再到目前的封闭系统，每一步都有跟踪数据支持。主要是在“开放展示”与“保护与固有”之间找到平衡点让布达拉宫不仅能向世人展示它的美丽，还能长久地屹立不倒。2021年7月31日，传感器将配备二维码。中新社记者 赵朗 摄 中新社记者：作为世界文化遗产，布达拉宫的结构监测和保护经验能否在国内外推广？过程中是否有中外经验的相互借鉴？杨娜：纺织达拉宫的结构监测经验相当在西藏众多古建筑的保护方面，我们推动了多年来的经验分享，以国内外的中英文论文和专着分享了布达拉宫监测数据的解读方法和古建筑结构的预测监测技术，目前已出版了两本专着，重点是木结构的保护和保护。西藏古代建筑结构力学性能研究。在技??术探索方面，我们也在创新升级，尝试用计算机视觉提高数据识别效率，用AI赋能更好地服务古建筑保护。同时，布达拉宫保护工作始终保持国际视野，积极开展中外交流研究。例如，我们的团队促进国际合作。我的很多同学都去英国、澳大利亚等国家的大学联合培养，加强古建筑监测和数据分析方面的学习。今年10月，我们邀请了意大利古建筑结构溯源专家，举办了为期两周的交流和研讨会。 11月，我们邀请了悉尼科技大学的教授来分享他们在人工智能赋能古代的经验楼宇监控。人工智能古建筑监测和我的博士生为布达拉宫结构监测服务的方法是一样的。布达拉宫通过近20年的结构监测和保护，积累了成熟的技术和理念。这些经验具有推广价值，但在应用时无法复制。不同的古建筑有不同的建筑造型、材料、环境。保护方法需要根据实际情况进行调整。值得借鉴的关键是监测理念、数据分析逻辑以及“预防为主”的防护理念。古建筑保护没有国界。未来，我们将不断创新技术，深化国际合作，让布达拉宫保护的智慧为世界文化遗产的可持续传承贡献力量。 （结论）受访者简介：杨娜。磷受访者提供 杨娜，北京交通大学二级教授，北京交通大学布达拉宫结构与监测研究中心、古建筑结构研究所所长，负责布达拉宫结构监测系统的规划、设计、实施和运维。入选国家高层次人才计划，担任教育部高等学校土木工程专业教学指导分委员会委员、住房和城乡建设部高等教育土木工程专业评审委员会委员。获国家科技进步二等奖一项，省部级科技和教学奖十余项。出版《古提卜木结构基本力学性能》等学术专着3部主编《依坦建筑》和《藏族古建筑砌石基本力学性能、分析与评价》，主编教材2部，参与编写国家/行业/地方/团体标准10余项，出版国家/行业/地方/团体标准10余项，发明专利和软件著作权10项。研究成果已应用于多项重大古建筑工程保护中。