博物館預防性保護方案范文

導語：如何才能寫好一篇博物館預防性保護方案，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

1、在文物保護工作

一是協助北京公大永泰安防技術有限公司完成了《五家子遺址安防工程設計方案》的編寫工作，并對五家子遺址進行多次實地測量、踏查及設備現場調試，航拍工作，設計方案順利通過國家級評審。

二是在2017年春節期間配合吉林省基礎測繪院完成了《五家子遺址》1:500矢量測繪工作。

三是參加了“周河崴子遺址”勘探，《小南山遺址》的搶救性清理工作。

四是由本人主持和整理的文物行政執法“國家電網吉林長春市雙陽區供電有限”違法施工建設案卷宗獲得“2017年度全國文物行政執法案件優秀指導性案例”。

2、博物館工作

一是完成了《長春市雙陽區博物館預防性保護方案》編寫工作，獲得國家級評審通過。

二是協助館領導完成了“博物館日”與《文化與自然遺產日》活動的設計與演出。

三是獲得吉林省文物局“2017年全國第一次可移動文物普查先進個人稱號”。

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【關鍵詞】構建 數字可園 古建筑文物保護

一、東莞可園

東莞可園，全國重點文物保護單位，始建于清道光三十年（公元1850年），與番禺余蔭山房、佛山梁園、順德清暉園合稱廣東清代四大名園。可園占地約2204平方米，臨湖、近路、傍江，自然風光幽雅。建筑設計精巧、布局緊湊、虛實得體。廳堂室舍、廊榭房軒、亭臺懸閣糅合天成，極盡園趣。可園主人張敬修以武將之姿起家、以文人之風行世，“將骨文心”的特質在可園建筑風格中亦可窺探一斑。一是由他自撰的《可樓記》云：“居不幽者，志不廣；覽不遠者，懷不暢。吾營可園，自喜頗得幽致……”[1]可見其以“幽”與“覽”為造園匠意。二是在建造手法上，運用傳統民居、莊寨、園林，把雅集會客、t望防衛、休憩游覽等功能統籌兼顧，營造了可園別出心裁的獨特個性。

可園博物館是可園古建筑的保護與管理機構，集文物保護與收藏、研究與展示、學術與交流、文化與休閑等功能于一體，是展示可園古建筑本體、可園主人張敬修生平、嶺南傳統園林與建筑特色、“嶺南畫派”創始人居巢、居廉與可園的關系及脈絡傳承等的專題性博物館。

二、數字可園的構建初衷

《國家文物事業發展“十三五”規劃》中的“互聯網+中華文明三年行動計劃”提出：“推動互聯網的創新成果與中華優秀傳統文化的傳承、創新與發展深度融合，充分發揮市場作用，通過觀念創新、技術創新和模式創新，推動文物信息資源開放共享……進一步發揮文物資源在培育社會主義核心價值觀、構建中華優秀傳統文化傳承體系和公共文化服務體系中的獨特作用。推進文物信息資源開放共享，調動文物博物館單位用活文物資源的積極性……”[2]可園博物館從上一個“五年計劃”起已啟動可園博物館數字化系統工程建設，分步實施，逐步完善。本文所論及的“數字可園”的構建，是可園博物館數字化系統工程建設的重要組成部分。

三、數字可園的核心內容

數字可園的核心內容是“可園古建筑三維測量與建模”。運用三維激光掃描技術，完成古建筑的測繪和精細模型建模，包含四類數據：古建筑測繪圖、古建筑精細三維模型、古建筑高精度點云數據、多媒體數據。構建內容包含兩大部分：

（一）數據采集制作部分

（1）全方位三維激光掃描和高清影像采集

（2）測制平、立、剖面古建筑測繪圖

（3）制作古建筑精細三維模型、非重點建筑、園林小品三維模型與高清影像紋理

（二）系統構建部分

（1）專家科研系統

（2）公眾互動系統

（3）互聯網漫游系統

四、項目具體實施

經公開招標，數字可園中“可園古建筑三維測量與建模”項目的承辦單位為廣州市城市規劃勘測設計研究院。經過勘查、調研和數據采集，雙方項目組進行了設計交底，明確項目任務，確定實施方案，理清系統結構、軟件與硬件配置等方面的需求。

（一）劃定區域范圍

包括可園古建筑群（面積2204平方米）、博物館和三個湖面，總面積約18000平方米。建筑測繪圖范圍包括可園古建筑總平面圖中有名稱的建筑。點云數據范圍覆蓋整個可園古建筑區。

（二）可行性試驗

為驗證雙方制定的技術實施方案是否可行，選擇可園“東南角樓”為試驗對象，從三維激光掃描、生成點云數據、三維模型構筑及至測繪圖制作等全過程先行試驗。驗證了技術設計流程、數據檢查流程的可行性，制定了測繪圖和三維模型的數據標準。

（三）三維激光掃描與測量

采用GDCORS-RTK與全站儀控制測量、站心點、特征點測量。采用RieGL VZ_400細部掃描測量，分三期進行。第一期：古建筑區全面掃描，含植被、家具；第二期：移除盆栽、家具，采用自制云臺補掃遮擋、屋頂，掃描非古建筑部分；第三期：配準結束，根據點云查漏補缺。

通過在圍墻、天花吊頂內、樓梯隔間等可園全部空間設站，并設計平臺采集死角，使原始點云數據量達到1.2T，點云覆蓋率優于90%。

（四）點云處理與入庫

原始點云配準和精確匹配后，經過去燥、抽稀、濾波分類，重新進行排列、分塊并寫入點云存儲文件。在數據庫中記錄點云分塊在文件中的偏移量和測量時間。

（五）測繪圖制作

建筑測繪圖是反映建筑現狀的正投影線劃圖，包括總圖、平面圖、立面圖、剖面圖、門窗詳圖等。遵循“從整體到局部，先控制后細部”的測繪圖制作原則，先確定建筑的控制點和控制線的精確位置，再細部測量各部位、各構件細節尺寸。按照“平面―剖面―立面”順序繪制，合理安排各視圖間的關聯組合。繪制完成可園古建筑測繪圖紙，分八個區繪制測繪圖紙66頁。測繪圖制作要求如下：（1）如實反映材質信息；（2）實測結構尺寸，檢測精度優于5厘米（尺寸較差中的誤差）；（3）圖線、字體、比例、符號、定位軸線、材料、尺寸標注等參照《房屋建筑制圖統一標準》GB/T50001-2001執行；（4）根據門窗型號繪制門窗詳圖，制作門窗圖錄表。

（六）三維模型制作

（1）技術路線（見圖1）

（2）三維模型分級

三維模型按照精細程度分為四級：一級模型為點云模型，采集精度為5毫米，實現量測功能，滿足專家科研系統調用；二級模型為細節建模表現，輔以高清影像表達，用于視點15米以內的近距離顯示，滿足古建筑查看及Ρ齲蝗級模型為主體建模表現，輔以高清影像表達，用于視點15米時的顯示；四級模型主要為消防器材、垃圾筒、路燈、虛擬游客等。二至四級模型用于構建漫游系統場景。

（3）生成模型

構筑而成的模型主要有：古建筑模型、建筑模型、家具與植被模型、雕塑與假山模型、地形模型。

（七）系統集成

為適應數字可園檔案的總體規劃部署和有效實施，項目集成了“古建筑園林專家科研與互動漫游系統”，由三個子系統構成：

（1）專家科研系統：采用單機模式，實現可園古建模型、點云的管理和分析應用，實現測繪圖的調用、授權修改與更新、安全存儲等功能。

（2）公眾互動系統：采用C/S模式，實現用戶端的瀏覽、漫游、查閱，部分重要建筑結構的模擬拆分與拼合功能，模擬光效、水波、重力、碰撞、門窗開合等特效。

（3）互聯網漫游系統：采用B/S模式，基于優化的可園模型而搭建的網絡版漫游系統，在互聯網上，功能同公眾互動系統類似。

（八）構筑軟硬件架構（見圖2）

五、項目成果與專家驗收

數字可園中的“可園古建筑三維測量與建模”從項目招標至2014年7月全面完成，耗時約兩年，期間雙方項目組經二十多次的技術磋商、階段性成果演示與修改再調試，最終完成的項目成果包括：專家科研系統、公眾互動漫游系統、互聯網漫游系統、點云模型（電子文檔）、建筑測繪圖（圖紙及電子文檔）。

2014年7月8日“東莞市可園博物館可園古建筑三維測量與建模”項目驗收會議在可園博物館召開，由廣州大學建筑與城市規劃學院教授、廣州大學嶺南建筑研究所所長、廣東省文物保護專家委員會委員湯國華，廣東中科遙感技術有限公司負責人、北京大學理學博士范海生，廣東省博物館館長、研究館員、享受國務院政府特殊津貼專家魏峻，廣東省計算中心教授級高工潘紀前，廣東省科學院廣州地理研究所研究員、中國科學院大學兼職教授、廣東省遙感與地理信息系統應用重點實驗室主任、碩士生導師鐘凱文，組成項目驗收專家組。驗收專家組經聽取項目承接辦方的工作報告、審閱招投標文件與項目成果資料，觀摩系統演示，經質詢、答疑與共同討論，一致認為項目組已完成合同規定的內容，同意通過驗收。2015年11月，該項目由項目承接辦方申報榮獲“2015中國地理信息產業優秀工程”銅獎。

六、對古建筑文物的保護性意義

在當今科技瞬息萬變的時代，智慧博物館的建立已悄然而至，“互聯網+”更是近年來吹響的科技號角，數字化管理已迅速融入大眾日常的生活與工作中。數字可園形象地記錄了可園古建筑的本體構造、傳統工藝、型制體量，建立了海量點云的分層存儲與基于模塊索引的數據庫管理，以及健全了建筑測繪圖等，為可園古建筑的建造檔案和養護維修等提供原始資料。對于古建筑文物保護具有積極的意義：

（一）數字博物館是實體博物館向外打開的另一扇窗口，是廣泛傳播博物館文化、強化文物保護（包括不可移動文物保護）意識的重要渠道。該項目采用虛擬仿真技術、網絡技術、數據庫技術集成開發可園古建筑綜合展示與管理分析平臺，實現了可園古建筑高精度的線上漫游、宏信息量的數據存儲、多功能的動態調用、海量點云數據支持下的流暢視覺表達，帶給游客及網上游覽者身臨其境的沉浸感。有認知才有了解，而保護與傳承則從認知與了解開始。數字可園以及逐步完善的數字博物館，是可園博物館與社會公眾的聯系溝通的紐帶，讓公眾對可園古建筑從了解逐漸轉變為感性認知，使古建筑文物保護與傳承的意識潛移默化。

（二）中國傳統建筑結構之巧妙、工藝之精湛，一般的測繪技術難以準確、精細地測量與記載，而采用三維激光掃描、數字攝影測量等多種測繪設備與技術集成，可實現對古建筑的高精度、全方位、深層次、多維度的記錄與描述。使可園古建筑的精妙構造、傳統工藝、型制體量得以真實還原，為探研可園古建筑乃至嶺南建筑園林的流變，亦為可園古建筑的“有效保護、合理利用、科學管理”提供準確可靠的基礎數據。

（三）可園古建筑是嶺南古典庭園的杰作，其建筑工藝、布局構圖精雅而幽致，是嶺南古建筑的珍品。然而，可園古建筑的歷史資料檔案仍局限于部份的建筑圖紙，再者因年代久遠，紙質檔案資料的保存不能絕對完好。數字可園的構建，獲取了可園古建筑海量點云數據、構筑了精細的三維模型、測制了古建筑平立剖面測繪圖，使可園古建筑的基礎資料更真實、更完整、更利于永久保存與有效調用。為建立科學保護古建筑文物長效機制、實施古建筑預防性保護與搶救性保護相結合創造了前提條件。

七、結語

古建筑，是不可再生的文物，具有重要歷史、科學和藝術價值，古建筑園林的“廳堂軒院、亭臺廊榭，湖山橋樹”是人類歷史文脈的符號與延續，可園亦然。讓我們順應科技時代的發展，對可園古建筑進行信息化研究，向數字化、大數據、智慧型邁進，科學合理地傳承與開發利用！

參考文獻：

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關鏈詞：文化遺產保護；新技術；價值發現；價值深護 價值傳播與利用

近年來，隨著全社會對于文化遺產保護理念、認識的轉變，現代科技對文化遺產保護工作的突出作用日益顯現，保護工作中的科技含量不斷增加，新科技、新裝備大量涌現和應用，這是一種可喜的形勢。但由于新技術、新成果橫跨不同學科領域、非常龐雜，現有文獻研究大多局限于單一具體技術，因此有必要依據文化遺產保護體系的框架對其做進一步的系統梳理與整體研究，探討技術應用的重點及邊界，以便今后能做到有的放矢。這對于當下文化遺產保護事業而言是意義重大且十分緊迫的。由于篇幅所限，文中僅以古建筑領域為對象展開討論，旨在拋磚引玉，難免掛一漏萬。

一、文化遺產保護體系與保護技術體系框架概述

價值評估是文化遺產保護的基礎和主線，在《文物保護法》及《中國文物古跡保護準則》中已有明確表述：通過對保護對象的研究，確定保護對象所具有的主要價值，分析確定這些價值各個層面的特征，確定反映這些價值特征的物質載體，如特定時期的構件、獨特的結構做法、特殊的構造處理、典型的風格、相關的附屬文物等，然后根據對這些價值載體的現狀評估，采取相應的保護措施，通過改善這些價值載體的保存狀況，達到對文化遺產價值和文化遺產物質遺存的有效保護和合理利用。由此當代文化遺產保護學科構建出三個層面或領域的基本體系。依據此體系，當代保護科技可分為：即第一個層面是圍繞價值發現、發掘領域的新技術；第二個層面是圍繞價值保存、保護領域的新技術；第三個層面是圍繞價值傳播、利用領域的新技術。它們共同構成了新的保護技術體系框架。在真實、完整、高效的記錄文化遺產珍貴的價值信息，具體實踐包括：基于三維激光掃描、攝影建模技術的遺產空間幾何信息采集；遺產材料成分提取分析；獲取海量數據的存儲技術等。

（二）文化遺產價值保存、保護領域相關新技術

文化遺產價值的保存、保護研究重點在于為實踐環節提供理論、規制和操作層面的支持。該領域中新科技的應用側重于提供適宜的操作方法，主要包括了：無損/微損的遺產殘損病害檢測技術；動態信息監測及安全性評價技術；遺產關鍵性保護修繕、修復、維護技術；三維數字化修復技術等。

（三）文化遺產價值傳播、利用領域相關新技術

文化遺產價值的傳播、利用研究涵蓋“遺址公園規劃”、“歷史街區的保護、整治與再利用”、“遺址博物館設計”等方向。該領域中新科技的應用為其提供了數字化、信息化的媒介，諸如：虛擬增強現實技術、移動終端技術與云平臺應用等。

二、文化遺產保護新技術應用

（一）價值發現領域的相關新技術應用

全面掌握文化遺產的三維幾何、影像及材料成份等基礎信息對于文化遺產保護至關重要。相關新技術可歸為兩部分：

1.三維幾何信息采集技術應用

該技術主要分為三維激光、攝影、光柵采集與成型技術三類。

（1）三維激光采集技術：是利用激光束的高精度測距原理獲取對象的幾何形體空間信息。掃描設備范圍從0.2米至2000米，精度從0.02毫米至6毫米的全覆蓋，滿足從碑刻、陳設到古建筑、城市規劃等高精度的采集需求。優點是精確度高，覆蓋面廣，受環境光干擾小。主要技術難點在于：對于大尺度的不可移動文物（如古建筑等），每一站采集的有效視角和有效而是有限的，經多次拼站后，如何保持建筑物的整體精度；將點云圖最少干預地解讀為工程用三視圖尚沒有好的解決辦法；點云色彩的還原度較差。對j二小尺度的文物，主要技術難點在于：對形體復雜的文物，內部遮擋部分較難獲取；反光物和毛絨、頭發等材質的掃描等。

（2）攝影采集與成型技術應用：是在原有攝影測量技術基礎上與計算機算法結合的幾何形體測量成型技術，包括了不同尺度的對象采集。優點是色彩、材質、影像的原真度高。主要技術難點在于：幾何形體精度較三維激光差，采集時受環境光影響較大。

（3）光柵（白光）采集與成型技術應用：利用光柵與計算機算法結合形成的幾何形體采集成型技術。優點是影像好、精度高。主要技術難點在于：僅適用于小尺度的掃描對象。

2.材料成分提取分析技術應用：材料信息的采集、提取與分析在文化遺產保護工作中有著重要意義，通過材料的研究可以判斷其成分、產地，并為復原、修復乃至斷代研究奠定基礎。常用的材料分析設備主要有光譜分析類和顯微鏡類，又分便攜型及實驗室型兩種。光譜分析類包括：X射線熒光光譜儀、紅外光譜儀、傅里葉拉曼光譜儀等；顯微鏡類則包括：偏光顯微鏡、原子力顯微鏡、掃描電鏡等。在實際工作中，大多通過便攜式設備快速定性檢測與實驗室設備常規定量檢測相結合的方式進行。

（二）價值保護領域相關技術應用

1.病害無損/微損檢測技術應用

文化遺產的無損/微損檢測技術是文保科學研究中重要的一個研究方向，也是保護過程中不可或缺的前期工作。快速、非/微接觸、大面積掃描、多通道、自動化是無損/微損檢測技術的優勢。在文化遺產保護的嚴峻形勢下，利用無損/微損檢測分析病害問題，不僅提高了效率，還可以最大程度的避免人為因素的干擾和影響。

以古建筑木構件的內部病害檢測技術為例。以往多采用人工目測、敲擊表面聽聲判斷的方法，受制于操作者的經驗，其結果偏差較大。運用X射線攝影雖能快速檢測內部病害狀況，但設備笨重、輻射強，現場應用困難。非金屬超聲波儀采用表面接觸式檢測，但超聲波探頭與物體間需使用耦合劑，不適用于檢測表面附著壁畫、彩繪的情況。而應力波儀和微鉆阻力儀的配合使用不僅可以對木構件內部病害狀況進行準確判斷，其數據還可用于預測木構件彈性模量、抗壓抗彎強度等力學性能，為木結構的安全性評價提供依據。

對于古建筑的磚石構件則采用斷層超聲成像儀、地質雷達、Tersis儀等，可定性及定量檢測其表面及內部的病害殘損狀況。

2.無損監測技術應用

病害監測技術是預防性的保護模式，是認識文化遺產褪變過程及時發現其安全隱患的基本方法。通過整合計算機技術、信息傳輸技術、傳感技術、數據庫技術、GIS技術、多媒體技術等手段，建立能夠完整、持續的采集傳輸相關信息數據的物聯網系統。該系統通過多種方法監測古建筑各主要結點的空間存在狀態、屬性變化，以及周邊環境的變化，如古建筑的基礎穩定性、承重結構受力、梁架結構變形、屋面外觀完整性、彩繪壁畫，包括：裂隙、沉降、石基風化、受力、開裂、蟲蛀、變形、傾斜、斷裂，彩繪或壁畫的龜裂、褪色、風化、人為損壞等。繼而應用動態有限元模型分析技術、結構損傷識別理論、智能化傳感系統和信號處理技術等。實現了監測數據（線上）診斷預警和（線下）專家處理，同時揭示出變化規律（趨勢）及形成因素，做為古建筑進一步保護措施的依據。

具體來說：監測裂隙采用光纖光柵裂隙傳感器；監測沉降采用定點式剖面沉降壓力計；監測受力采用光纖光柵應變傳感器；監測梁架變形采用光纖光柵位移傳感器；監測柱墻傾斜采用光纖光柵傾角傳感器；監測石基風化、屋面外觀和表面變化痕跡采用工業照相機；監測白蟻等蟲害采用微波雷達儀等。另外針對古建筑整體或局部沉降、位移以及材料表面殘損程度等的監測，配合三維激光掃描，依具體情況，以數月至數年一次為宜。對于古建筑材料內部病害方面的監測則配合無損/微損檢測，亦以數月至數年一次為宜。

3.修繕、加固新技術應用

修繕、加固新技術立足于古建筑的特殊性――在修復時必須最大限度地保留原有的結構和材料、工藝特征。無論是結構的補強還是材料的替換，都必須嚴格遵循這一原則。

古建筑木構件的碳纖維板微創加固技術，主要利用3毫米厚碳纖維板嵌入式技術對文物建筑的梁柱等進行加固的方法。具有較少影響古建筑的價值信息，高抗拉強度、質量輕、強度/重量比值高，修復體積小、施工作業面小、施工簡易，運輸儲存方便、易于裁剪、不易腐蝕老化等優點。

磚石構件的滲透增強或憎水技術、無損排鹽技術、無損防潮層修復技術、新型石灰基材料與修繕工藝的運用在一定程度上減少了傳統修復過程中的副作用，大大提高了修繕的質量。

以往在古建筑構件修復前，很難直觀了解修復后的效果。而借助三維數字化模擬修復技術，通過對已損壞的構件整體進行三維掃描，對缺損部分進行數字化模擬，確定合理的方案后，再結合3D打印技術實現最終的修復。

（三）價值傳播與利用領域相關技術應用

國內古建筑保護領域普遍存在著輕價值傳播和公眾教育的現象。古建筑本體、專業研究保護成果、公眾之間的割裂客觀上讓古建筑研究、保護逐漸走向小眾。因此亟待運用新的數字化技術方法來消弭這種界限，而大量的實踐探索也應運而生。

1.虛擬增強現實技術應用

虛擬增強現實技術的發展呈現出以下特點：更豐富――可以承載大數據量的顯示，最新技術已可以呈現真實尺寸數百平方公里的數據；更精細――法線貼圖、置換顯示燈技術將每一個視覺細節都可以還原至虛擬顯示系統中；更高效――圖形化交互編程系統，使大部分交互以流程圖的方式創建，制作效率大大提高。因而通過虛擬在線技術、參與度提升及激發互動模式等使得文化遺產的價值傳播更加主動，更易于為大眾所接受。

諸如投影、移動端交互、三維立體顯示等技術手段均可運用在古建筑虛擬博物館中，藉此拉近博物館、展品和公眾的距離。而體感交互技術則打破了現實與虛擬世界的最后一道壁壘，虛擬游覽、虛擬互動建造系統等寓教于樂的交互產品，極大地提升了公眾的觀覽體驗，同時也達到價值傳播的目的。

2.互聯網/物聯網技術應用

將三維激光掃描、無損/微損檢測結合BIM技術對古建筑進行原真、完整的精確建模，通過高效的算法對結構性能進行數值仿真模擬，結合實時監測，實現了動態化的古建筑安全性評估、預警以及數字化修繕，三維激光掃描、檢測、監測、修復技術在此融合。各環節的成果也將直觀的顯示在BIM模型中，通過云平臺可以在PC、游客觸摸屏、手機等媒介上實現對其的管理與宣傳教育。

應用二維碼和手機APP技術的文化遺產快速導覽系統，則實現‘了快速查詢、檢索博物館地理信息位置、展品信息等功能，并根據定位系統推送游覽路線、播放導覽語音，以很小的成本投入，即能滿足游客主動性的信息獲取。

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區域環境地質調查技術經歷了從宏觀觀察為主到利用遙感、信息技術為主的轉變過程，航空遙感、信息處理技術已成為區域環境地質調查的主要手段，調查效率、精度都有很大提高，而調查成本卻大大降低.航空遙感和信息技術的進步為區域環境地質調查帶來了更為方便的技術，其作用越來越強，隨著影像分辯率的提高，已開始應用于大、中比例尺的環境地質調查，甚至于地質環境的動態監測，如利用無人駕駛機航空照片對地質災害進行應急調查，采用遙感和信息技術對礦山開發活動和礦山地質環境進行動態監測等都取得了實質性的進展.同時，信息技術的發展和普及搭載網絡平臺，也為環境地質調查數據的處理、管理提供了越來越多的方便，全省1∶50萬、1∶20萬區域環境地質調查成果基本實現了圖形數據管理，建立了縣級地質災害調查成果數據庫，使調查成果更方便、更廣泛地應用于經濟社會各個領域.環境地質評價主要在質量評價技術方面取得了新進展，對提高我省環境地質評價技術水平起到了帶動作用.

地質環境保護與治理技術

采取以預防為主的管理模式，主要是通過監測、預測、評估，掌握或判斷地質環境的變化，制訂相關管理辦法，控制破壞地質環境的行為.在地質災害危險性評估技術方面，經過十多年的實踐總結，逐漸形成了具有我省特色的針對建設工程特點的預測評估方法；礦山地質環境保護與恢復治理方案編制技術也在逐步走向成熟.地質環境治理技術近年來以地質災害防治和礦山地質環境保護與治理為契機，得到了較快發展.自2003年以來，累計治理礦山253處，復墾土地面積8386.3ha，治理地面塌陷等災害點329處，矸石山113座，植樹72萬余株，到2008年底，全省共治理礦山地質環境1110處，恢復土地面積7513.7ha，其中耕地4392.8ha，建設用地1183.1ha，搬遷村莊151個19780戶60822人，建立礦山公園3處，在取得顯著成績的同時，礦山地質環境治理技術也得到了長足發展，其中廢渣護坡技術、采礦塌陷地整治技術、生態修復技術等都取得了一定經驗.

地質遺跡保護技術

地質遺跡保護作為地質環境保護的主要內容，近年來得到快速發展.2006—2008年開展了全省古生物化石地質遺跡資源調查評價工作，劃分了5個世界級、4個國家級、20個省級古生物化石地質遺跡產地，出版了《中國河南恐龍蛋和恐龍化石》、《河南省地層古生物研究》等專著.在推動地質公園建設的同時，實施了一批地質遺跡保護工程，通過建立護攔、原地加固、設標識牌、警示牌、導游牌等設施，保護其不受破壞.

地質災害調查、評價及防治技術

地質災害隱患點的調查是防治工作的前提，在縣（市）地質災害調查與區劃的基礎上，編制完成了易發區（縣）的地質災害防治規劃，每年通過汛前排查、汛中巡查、汛后核查等形式，建立了全省地質災害隱患點數據庫，實現了地質災害隱患點的基本掌控.2003年以來，實施了一批地質災害應急勘查治理工程，通過地面測繪、鉆探、井（槽）探、物探、現場試驗和取樣測試等綜合手段，使勘查方法更加有針對性，勘查技術水平有較大提高.地質災害評價包括區域性風險評價和災害體的穩定性評價，我省研發了基于GIS技術的風險評估系統，采用傳遞系數法和計算機軟件對滑坡、不穩定斜坡的穩定性評價技術得到了推廣.地質災害防治技術分預防和治理兩方面，預防技術包括制定規劃、防災預案、氣象預警、群測群防等，已在地質災害多發區得到了普及.治理技術主要指工程措施，防治泥石流災害的攔擋、疏導技術、防治崩塌滑坡災害的削坡減載、抗滑樁、重力式擋墻、截排水、坡面防護、淺層錨固等技術在省內都有應用，其中泥石流防治的疏排與攔蓄相結合技術，滑坡防治的抗滑樁與排水、錨固、擋墻相結合技術都取得了實踐性突破.

應用性環境地質技術

農業地質：黃淮平原經濟區農業地質調查項目初步查明了土壤環境中污染元素和有益元素的分布特征，基本查明了洛陽牡丹、信陽茶葉、四大懷藥、杞縣大蒜、許昌煙葉、靈寶蘋果等特色作物產地的土壤地質背景、地球化學特征以及黃河流域地表水、淺層地下水質量狀況，對黃淮流域農業土壤環境質量進行了評價.環境水文地質（地方病）：開展了河南省農村居民飲用水調查和與飲用水環境有關的地方病研究，拓展了環境地質技術的應用領域.旅游地質：在開展省內地質遺跡保護和地質公園建設工作的同時，培養了一大批旅游地質人才，推動了省內地質旅游與山水旅游事業的大發展.地質科普：2008年落成的河南省地質博物館新館，擁有當時國內最先進的地學科普技術手段與豐富的地質科學內涵，參觀人數超過了150萬；省內各地質公園也相繼建立了獨具特色的地質博物館.2007年建成的中國西峽恐龍遺跡園為研究地球災變事件和恐龍的生活習性、生態環境與物種滅絕等提供了理想的科學研究基地.

“十一五”期間地質環境科技發展主要成果

1取得的進展與成果

基礎水文地質工程地質環境地質研究取得新成果.完善了河南平原第四系層型剖面和第四紀綜合地質表，分析預測了各種變異條件下地下水流系統演化的趨勢，預測了未來若干年氣候環境變化趨勢.完成了全省地質災害易發區縣（市）級地質災害調查與區劃，建立了地質災害隱患點數據庫及管理信息系統.礦山地質環境保護與治理技術得到了快速發展.完成了省、市、縣三級礦山地質環境調查、礦山地質環境保護與治理規劃，啟動了礦山地質環境保護與恢復治理方案的編制工作，礦山地質環境調查、保護、恢復治理技術逐步系統化、標準化.地質災害防治技術水平進一步提高.提出了基于建設項目特點的地質災害危險性評估方法，遙感、原位測試技術、計算軟件等新技術在地質災害勘查中得到了應用；工程治理措施更加多樣化、綜合化；地質災害預警預報技術有了大的發展，建立了省級汛期地質災害氣象預警系統平臺，開展了中原城市群地質災害風險評估與區劃.

地質遺跡保護與地質公園建設技術走在全國前列.目前，河南省保有4個世界級地質公園（嵩山、云臺山、伏牛山、王屋山—黛眉山），13個國家地質公園，3個國家礦山公園，一個國家級地質遺跡自然保護區（南陽恐龍蛋化石群），另有13個省級地質公園，2個省級礦山公園.實施了一大批地質遺跡保護項目，全省有60余處重要地質遺跡得到比較嚴格的保護.在推動地質遺跡保護區和地質公園申報、建設、管理過程中，規劃、建設、管理技術得到了不斷提高.地下水環境監測技術取得了新突破.引進了單孔多層地下水監測井施工技術和地下水位水溫遙測、自動記錄技術，提高了監測精度，實現了一孔四層地下水動態的自動化監測和實時傳輸.地質環境專項科研成果突出.組織了兩批13個地質環境科技攻關項目，其中部分項目已取得了預期成果，有的達到了國內領先水平，有的獲得了省、廳級科技成果獎勵，全省地質環境科技創新能力和技術支撐能力不斷提升.

2科技人員隊伍現狀與科技人才培養情況

與“十五”相比，從事環境地質科技工作專業的人才隊伍建設有了很大發展，2006—2009年四年間，全省國土資源行業新增環境地質相關專業青年科技人員300人，科技人員的平均年齡降低，中青年人員比例大幅增加，40歲以下的技術人員占到68%（圖1）；學歷層次和職稱層次提高，本科以上的技術人員比例超過了三分之一，具有中級職稱以上的技術人員的比例達53.5%（圖2、圖3）.各專業之間的結構比例也趨于合理.

3科技創新體系建設

“十一五”期間，經省國土資源廳批準建立的與地質環境有關的河南省國土資源重點實驗室3個，工程技術研究中心4個（表2）.經國土資源部和省國土資源廳審查批準，全省具有環境地質相關專業調查、勘查資質的單位30家，具有地質災害防治工程勘查、設計、施工、監理資質的單位30家，具有地質災害危險性評估資質的單位40家.

4科技交流與合作情況

國際交流與合作：河南省環境地質工作自上世紀八十年代走出國外，主要是面向非洲、美洲和亞洲市場上的水文地質工程地質項目，以村鎮鑿井、城鎮供水項目為籠頭，帶動了場地工程地質勘察、地基處理與巖土工程施工等業務.2006年以來，先后與日本、尼日利亞等國家開展了交流合作.在地質公園建設方面，多次與國際組織合作，接受國際組織和國際知名專家的考察，受到了好評.國內交流與合作：先后與中國地質調查局、中國科學院、中國地質大學、中國礦業大學、中國石油大學、鄭州大學、西安有色冶金設計研究院等單位合作，共同開展地質環境科技項目研究，取得了良好效果.省內學術交流：2006—2009年，河南省地質學會舉辦學術交流活動，得到了廣大地質環境工作者的積極響應，共發表地質環境相關專業論文共170余篇（表3）.2007年9月省地質學會水文地質與環境地質專業委員會、地質災害專業委員會組織召開了“河南省水文、環境、災害地質學術交流會”，會議交流論文40余篇.

環境地質領域科技發展趨勢與存在問題分析

1科技發展趨勢分析

地質環境安全面臨嚴峻挑戰.快速發展的河南，給地質環境保護工作帶來了前所未有的挑戰，一方面人類工程活動加劇，巨型工程（跨流域調水、高速鐵路、高速公路、地鐵工程等）的建設、采礦規模的擴大、大量“三廢”的排放對地質環境構成嚴重威脅，地質環境正在遭受前所未有的破壞或改變；另一方面城鎮規模快速膨脹、社會經濟易損性加大、人類抵御災害的能力降低，地質環境的安全風險加大.同時，地質環境問題和地質災害具有較強的隱蔽性和滯后性，一旦發現即有可能造成難以挽回的嚴重后果，而且修復治理難度大、周期長，有些甚至是不可逆的，因此在相當長一段時期，地質環境安全仍是環境地質研究的重要方向.

預防性研究引起重視.正是由于環境地質問題的隱蔽性和滯后性，需要加強預測性研究.環境地質科技面臨三大課題，一是地質環境預測、評價技術，需要更準確地預測工程建設或人類活動、氣候變化等對地質環境可能產生的影響，以及這種影響發生的時間、地點、受害對象、危害后果等；二是地質環境保護技術，需要研究地質環境開發利用過程中如何用更小的代價，換取更大的綜合效益；三是地質環境修復、治理技術，將受破壞或改變的地質環境進行修復或整治，是未來地質環境工作面臨的一項主要任務，礦山地質環境恢復治理已納入到采礦生產成本，重大工程項目的環境整治也進入項目設計，但這方面的技術還處在原始的土石方工程階段，缺乏先進有效的技術支撐.信息技術將成為地質環境管理、研究的主要工具.信息和網絡技術的廣泛應用推動各行各業在生活理念、服務方式、價值取向等方面都發生了很大變化，人類通過信息和網絡對世界的觀察更開闊，對事物的觀察更細致，對地質環境的關注度更高，信息技術已成為環境地質研究不可缺少的重要工具，也即將成為實現人類對地質環境科學、有效管理的重要工具.

環境地質學科體系亟待完善.現有理論和技術遠不能適應經濟社會發展的需要，理論與實踐存在脫接，地質環境監測僅局限于地下水和地質災害點，監測范圍需要擴大到整個國土范圍，監測和研究內容應拓展到所有的地質環境要素，監測和研究方法需要降低成本、提高質量、更好地服務于社會，地質環境保護與修復也面臨更多的技術難題.經濟社會發展對環境地質工作的需求正在發展重大變化.環境地質業務正在由傳統的水文地質工程地質環境地質勘查評價轉向以地質環境保護與治理為主的領域，為工業化、城鎮化、現代化建設保駕護航，降低人類工程活動對地質環境的影響，修復被破壞的地質環境成為未來環境地質工作者的重要任務，傳統的環境地質理論與技術面臨創新與變革.

2存在問題與原因分析

科技創新基礎薄弱.主要表現在省內大學對口專業偏少，針對河南省地質環境條件培養的專門人才偏少；從事生產實踐的人員多，科研人員少；地質環境科技創新平臺建立時間短，數量少，設備嚴重不足，缺乏項目和資金支持；地質環境監測項目少，手段落后，不能適應地質環境管理工作的需要；公益性、基礎性、區域性環境地質研究滯后.地質環境保護意識亟待加強.河南省人口多，經濟社會發展相對落后，人口、資源、環境壓力雖大，但就業、吃飯問題更重于環境保護，在一定程度上以犧牲環境、資源換取經濟發展的現象短時間內難以消除，地質環境保護任務艱巨.科技人員隊伍偏于年輕.近年來，全省國土資源科技人員隊伍發展較快，環境地質相關專業廣受重視，人員規模快速擴張，但新人多、老人少，老科技人員的傳、幫、帶作用被弱化.此外，全省在環境地質領域知名度高的國際、國家級大專家很少，具有高水平、影響力較大的地質環境類科技成果也顯不足.

“十二五”地質環境領域科技發展工作部署

1基本思路

緊緊圍繞建設中原經濟區“不以犧牲農業和糧食、生態和環境為代價的三化協調科學發展，著力建設資源節約型和環境友好型社會”的奮斗目標，集成創新，重點突破，服務急需，兼顧長遠，切實提高全省地質環境科技支撐能力和科技創新能力，推動并實現地質環境及地質災害調查、監測、評價、利用、保護、治理、恢復和管理現代化，建設一批地質環境科技創新平臺，增強地質環境科技為社會服務的能力.

2重大科技項目部署

典型區域地質環境調查、評價與監測技術研究.以環境地質調查評價與地質環境監測網絡建設為依托，選擇鄭汴洛地區、小秦嶺金礦區、欒川鉬礦區、永城煤礦區、鄭州煤鋁礦區等典型城市群、典型工礦區探索環境地質綜合調查評價方法，開展高精度、中大比例尺的環境地質調查技術研究，引入高精度的衛星影像數據和定位技術、自動化實時傳輸技術等，建立適用的區域地質環境監測預警指標體系，完善目前以地下水監測為主的地質環境監測網絡.

鄭汴新區地質環境監測及重大環境地質問題防治研究.結合鄭州市、開封市與鄭汴新區發展規劃，查明城市地下三維空間的地質環境與重大環境地質問題隱患，對城市地質環境容量進行評價，對城市建設導致的地質環境改變與地質災害開展預測；針對城市地鐵工程、垃圾處理場、新的排洪工程（包括人工湖等）、快速擴張的新城區、應急水源地等地質環境敏感區開展地質環境現狀評估、重大環境地質問題預測和預警研究，為大型城市地質環境安全提供技術保障；在鄭州市對地鐵工程沿線開展地面變形監測；在垃圾處理場周邊開展水、土質量監測；在集中供水水源地開展地下水環境監測.

國家重大工程建設對地質環境影響及防治對策研究.以南水北調中線工程、鐵路客運專線、高速公路沿線地質環境變化為研究重點，對地質環境安全進行預測評估，重點開展沿線高陡斜坡變形監測、地質環境變化調查與監測、地下水環境監測、土壤污染監測等技術體系研究，開發以保護重大工程安全、清潔運行為目的的地質環境監測預警技術.重大地質災害發生機制與防治對策研究.在對已有成果進行綜合整理的基礎上，結合即將展開的重點縣市地質災害詳細調查和人類工程活動特點，進一步研究確定重大地質災害易發區與隱患點，提出重大地質災害中長期預測和防治對策，優化重大地質災害臨災監測預警網絡，更新重大地質災害隱患點數據庫，升級全省地質災害防治信息系統.突發性地質災害應急調查技術集成研究.著重于應用航空多光譜高分辨率遙感、差分雷達、GPS高精度變形監測等多種手段相結合，形成突發性地質災害快速應急調查技術集成，為突發性地質災害災情評估、應急會商與救災工作服務.

汛期地質災害預警系統優化研究.開展大比例尺地質災害信息與高密度雨量數據的集成研究，預警模型研究，預警系統與自動化雨量站、地質災害監測系統的數據集成、對接研究；對已有預警區劃、預警判據及地質災害數據庫進行修訂和校核，更新預警預報硬件、軟件設施，探討新的預警方法及途徑；優化汛期地質災害短期預警預報，探索汛期地質災害中長期預測.河南省糧食與經濟作物主產區農業地質研究.河南糧食生產對維護國家糧食安全具有重大影響，確保2020年糧食綜合生產能力650億公斤以上的任務更加重要①.著力于在省內糧食主產區、經濟作物主產區、蔬菜生產基地、其他特色優質農產品生產基地，深入開展與農產品產量、質量相關的地質背景研究，建設全省農業地球化學數據庫，建立土壤母質與耕作層質量評價指標體系，研究土壤水與地下水資源保障能力，開展平原區地下水庫人工調蓄技術方法研究，提出促進農業高產、優質、高效、安全生產的對策建議.

河南省典型礦山地質環境保護與恢復治理技術集成與示范.選擇以煤、鋁、金、鉬為主的省內典型礦山，依托遙感、GPS、地球物理與地球化學等技術，開展礦山地質環境變化動態監測技術研究，探索礦山地質災害預測預警方法；總結完善礦山地質環境保護技術、礦山地質災害防治技術、礦山地貌景觀與生態系統恢復整治技術，形成有針對性的礦山地質環境保護與恢復治理技術體系.河南省重點地質遺跡調查、評價與保護技術研究.完善全省地質遺跡、地質景觀評價科學體系，科學評估重點地質遺跡的學術價值、科普價值與旅游價值；針對性研發各類型地質遺跡、地質景觀的實質性保護技術；開展重點古生物化石產地評價、發掘方法、地層、構造與古生態綜合研究，探索古地質環境變遷規律；提出地質遺跡保護與地質公園建設對策建議.

中心城市淺層地熱能勘查與開發利用技術研究.主要在中原城市群地區開展典型城市（區）淺層地熱能調查評價技術研究，淺層地熱能開發技術研究，探索測定巖土體熱物理參數及相關物理性質指標的方法，研究淺層地溫資源的評價方法和計算參數，開展淺層地下水源熱泵回灌及土壤源熱泵利用試驗，評價淺層地熱能的適宜利用方式，建立淺層地熱能的勘查、開發利用與保護技術體系，建成一批淺層地熱能開發技術示范工程.深部地熱資源勘查、開發技術研究.在豫西地區尋找淺埋型帶狀熱儲，在豫東平原地區尋找深部中、高溫層狀熱儲，研究地熱資源找礦技術和地熱田勘查、開采方法；研究熱儲埋藏分布規律及特征，分析地溫場變化規律，提高地熱資源儲量及可開采量評價技術水平；改進地熱井成井技術和已有地熱井的保護、井管檢測與修復技術，創新地熱資源綜合開發利用模式.

煤下鋁礦床開發水文地質工程地質條件研究.河南省煤下鋁資源豐富，但煤層下壓覆的鋁土礦床開采技術條件不明，水文地質工程地質環境復雜，亟需開展相應研究.選擇新安、澠池、滎鞏等典型礦區，開展煤下鋁礦床水文地質工程地質條件評價方法研究，煤礦開采條件下的鋁土礦礦床水文地質工程地質條件預測評價方法研究，初步形成適應河南煤下鋁礦床特點的水文地質工程地質勘查評價技術體系.

科技創新體系及人才培養計劃

1科技創新體系建設計劃

在“十一五”科技創新體系建設成果的基礎上，不斷完善環境地質專業重點實驗室和工程技術中心，提升其科研實力，增加地質環境監測重點試驗室、礦山地質環境保護與恢復治理工程、淺層地熱能資源勘查與開發研究技術中心.“十二五”期間，力爭將河南省地質災害重點實驗室、河南省地熱能開發工程技術研究中心、河南省淺層地熱能勘查與開發技術研究中心升級為省級重點實驗室或重點研究中心.

2科技人才隊伍培養計劃

加大高端人才的培養和引進，立足河南實際，通過項目帶動、合作培養、聯合推薦等方式，造就一批省內著名、國內知名、具有較強解決實際問題能力的環境地質與地質災害研究專家；引進一批具有真才實學的專業博士、博士后加入河南環境地質與地質災害研究團隊，鼓勵國際、國內知名教授、研究員以聘任、合作研究等方式參加河南環境地質與地質災害科技攻關活動.到“十二五”末，力爭環境地質專業博士不少于20人，教授級高級工程師增加到15人以上.積極推薦學術帶頭人、青年科技專家和骨干，建立省環境地質專業科技創新隊伍，培養環境地質專業學術帶頭人和青年科技專家.

科技交流與合作計劃

1地質災害防治研究合作計劃

在省內加強與氣象、水利、城建、鐵路、公路、教育、旅游、地震等部門合作，開展針對氣候變化、突發災變事件、工程建設引發地質災害的預測和防治對策研究，以推進和完善地質災害氣象預警預報、重大工程建設地質災害危險性評估和地質環境影響評價為契機，形成多部門聯合攻關防治地質災害的創新機制.支持省屬單位與國家級及部屬研究機構、大學簽屬戰略合作協議，建立長期穩定的信息交流與技術合作機制，聯合開展省內地質災害調查、監測、評價、防治項目；借助省地質學會、省礦業協會等組織，邀請國內國際著名地質災害研究專家來河南開辦講座、培訓，開展學術活動，提高全省地質災害研究的整體水平.積極參與國土資源部組織的地質災害監測和預防、環境和氣候變化監測等國際合作計劃，并將其與省內重大地質災害防治項目密切結合，切實提高全省地質災害防治能力.

2地質環境保護研究合作計劃

在省內加強與相關部門和企業合作，開展針對地質環境保護與治理技術的研究；以推進和完善地質遺跡保護、礦山地質環境保護與恢復治理、城鄉地質環境監測管理等工作為契機，聯合攻關，在廣義地質環境領域取得綜合性理論與技術進步.加強與國內外科研與教學機構的交流與合作，借助國家與省重大地質環境工程項目，建立長期穩定的信息交流與技術合作機制.積極參與國土資源部組織的地質環境保護國際合作計劃，追蹤學習國際前緣地質環境領域先進理論與技術方法.

3礦床水文地質研究國際合作計劃