20190917164143139167.doc&filename=国家重点研发计划“重大自然灾害监测预警与防范”重点专项（文化遗产保护利用专题任务）2020年度项目申报指南（征求意见稿）.doc

附件： 国家重点研发计划“重大自然灾害监测预警与防范” 重点专项（文化遗产保护利用专题任务） 2020 年度项目申报指南 （征求意见稿） 1.1 早期人类起源研究 研究内容：研究华北地区古人类遗存资源状况，及与之相关 的直立人演化、现代人起源及适应的生存模式等问题，获取关键 时段的新材料或新线索；研究以现代分析技术为依托的古人类化 石及相关材料所蕴涵信息的提取和阐释技术，梳理归纳存量古人 类资源信息；研究泥河湾区域考古既有哺乳动物群和旧石器时代 遗存发掘资料，阐明相关区域旧石器时代文化特点与序列、古人 类伴生动物群演替及其反映的人类生存背景和生计模式等，构建 中国古人类演化的框架体系，从理论层面探讨人类起源、演化及 农业起源等重大学术问题；以泥河湾遗址群为对象，探索技术应 用与方法创新，开展旧石器时代考古田野工作示范。 考核指标：利用最新遥感和测绘技术成果应用工作范围应至 少覆盖 3 个重点区域，面积≥3 百平方千米；电子信息记录、三 维建模、环境样品采集和数据分析需实现对发掘地点的全覆盖； 确立泥河湾旧石器文化发展和哺乳动物群演化序列；测年数据≥ 30 个，形成区域旧石器时代测年数据链；构建中国古人类演化 的框架体系，及相关古人类资源数据库 1 套；在亚洲人类的来源、 中国现代人类起源与扩散等重大科学问题上取得新的认识，相关 论文不少于 10 篇；编制泥河湾盆地旧石器时代田野考古工作技 术规范；对特定技术应用或方法实践开展考古示范地点应≥2 处。 1.2 天地联合田野考古调查关键技术 研究内容：开展遥感考古综合探测技术研究，分析遗址各类 特征及其与气候、地质地貌等赋存环境的关系，确立识别遗存的 新方法；建立各类典型考古遗存的波谱数据库；开展不同地貌环 境下遥感与地球物理探测技术综合应用研究，制定相关田野考古 应用规范；开展机载高光谱与地面光谱仪同步分析典型遗址的共 性和个性光谱特征研究；研究多源、多分辨率数据的融合与处理 的关键技术，构建天地联合遥感遥测考古综合分析系统；开展电 法、磁法等地球物理勘探技术在考古勘探中的应用研究及装备开 发，建立可以满足物探研究的可控考古试验场；选择不同地域、 不同类型的考古遗址开展遥感技术应用示范。 考核指标：考古现场各类空间数据处理、管理和分析于一体 的天地联合遥感遥测考古综合分析系统 1 套：典型考古地物分类 精度不低于 70%，水平探测能力优于 0.5m， 垂直探测能力达到 10m， 能够应用于不同气候与地质环境下埋藏遗存的多源、多尺度数据 处理子系统和典型考古地物的分类体系；建立遗存波谱数据库 1 套：采集遗址本体和背景波谱不少于 500 条，提交不少于 50 个 典型地物的光谱数据与分析结果，光谱范围 350-2500 nm，分辨 率 3-10 nm；综合考古分析系统的空间数据分类编码与图式图例 一套；考古异源异构数据整合与协同，实现数据信息的一体化操 作；编制不同环境下埋藏遗存遥感考古工作方法指南，建设面积 ≥100*100m2 的可控考古试验场，用于遥感物探技术与传统田野 考古方法的对比或验证；研发浅埋层、弱信号、多干扰考古遗存 探测识别技术， 非金属文物探测器专业装备 1 套， 应用示范遗址≥ 3 处；不同环境背景的遥感考古系统技术应用示范地点≥10 处。 2.1 馆藏脆弱青铜器保护关键技术研究 研究内容：针对馆藏脆弱青铜器，开展器物病害的无损或微 损分析技术研究，科学表征腐蚀产物的理化特征，建立病害量化 指标与评价方法体系；研究保存环境因素与器物本体的作用机制， 深入探索腐蚀劣化机理；研发脆弱青铜器功能性保护材料，研究 脆弱青铜器稳定化处理技术；研究青铜器保护材料性能、作用机 理与应用效果的评价方法，探索青铜器保护材料准入原则与机制； 建立青铜器保护材料性能与应用案例数据库，研究馆藏脆弱青铜 器保护技术规程。 考核指标：提出青铜器腐蚀程度原位、快速评价的无损分析 技术 2 项，提出含氯腐蚀产物精准表征方法 1 项，建立病害评价 方法体系 1 套，建立典型病害量化指标不少于 2 项；建立青铜器 腐蚀与环境影响因素作用理论模型 1 项；青铜器稳定化处理控制 技术 1 种，功能性保护材料 2 种，同时满足有效性和安全性要求； 建立青铜器保护材料性能与应用案例数据库及应用平台 1 项,其 中涵盖青铜器保护材料不少于 10 种、应用案例不少于 50 个，应 用平台用户不少于 5 家；建立馆藏脆弱青铜器保护技术规程 1 项。 2.2 馆藏脆弱铁质文物劣化机理及保护关键技术研究 研究内容：针对馆藏脆弱铁质文物典型病害，研究水、氧气、 盐分及环境污染等因素与铁器文物本体的作用机制；研究脆弱铁 质文物崩溃成渣机理；开展铁质文物稳定性评估方法研究；研究 铁质文物保护材料性能及应用效果的评价方法，对常用的铁器清 洗、磷化缓蚀、加固、封护等保护方法和材料进行安全性和有效 性评估；研究馆藏脆弱铁器文物的新一代病害防治和稳定性综合 处理技术。 考核指标：阐明环境因素对铁质文物的腐蚀作用机理；量化 描述不同矿化程度下的脆弱铁质文物的特征，初步实现对铁质文 物稳定性的量化评估；提出脆弱铁质文物保护方法和材料的安全 性和有效性量化评估指标；提出优于现有铁质文物保护技术的新 技术≥1 项。 2.3 多场耦合下土遗址劣化过程及保护技术研究 研究内容：选择不同气候和地域环境下土遗址，开展制作材 料工艺、病害与赋存环境关系研究；研究多场耦合作用下的土遗 址劣化过程，重点揭示土遗址风化发育机制，研发不同赋存环境 与风化阶段的防风化技术；研究静、动荷载作用下土遗址响应机 制和结构稳定性评价方法，重点研发满足抗震需求的结构稳定性 控制技术；开展不同赋存环境下土遗址系列保护措施的适应性与 耐久性研究；研发土遗址保护过程质量控制与效果评估关键装备 和评估方法；开展土遗址管理、预防、干预、利用等保护措施协 同作用机制的优化研究，形成遗址保护的综合解决方案并进行示 范。 考核指标：提出不少于 5 个影响因子与病害关系模型，编制 中国土遗址保护赋存环境图集 1 套（比例 1:100 万）。开展不少 于 3 场耦合大型模拟试验，重复测试误差不超过 5%；建立多场 耦合下的遗址劣化过程模型，界定不少于 6 种保护材料的使用范 围和条件，提出 1 套综合防风化技术；建立不少于 2 种建筑工艺 结构稳定性评价方法；研发土遗址表面风化评价装置 1 套，评价 指标不少于 3 种，1-10mm 范围内风化程度测试误差不超过 10%； 静动力作用下土遗址响应测试专用装置与计算模型 1 套，可表征 不超过 500mm 范围内加速度、位移、应力应变等指标的梯度变化； 土遗址保护过程质量控制和效果现场评价成套装备，能够现场快 速测定含盐量、含水率、色度、密度、强度等控制指标，重复测 试误差不大于 5%。编制行业规范 4 项，建立土遗址综合保护技 术研发示范基地 2 处。 2.4 传统村落保护适宜性技术和活态利用策略研究 研究内容：基于传统村落整体保护、活态利用、文化传承、 动态发展的理念，开展传统村落价值评价和风貌控制技术标准的 研究；研究地方传统建筑材料、构造和工艺，提炼传统建筑营造 技艺的科学性，研究涵盖楼地面、墙面、结构、屋面等在内的乡 土建筑保护修复适宜性技术和改造利用适宜性关键技术；基于传 统村落整体风貌保护的目标，研究传统村落现代设施植入的技术 标准；研究传统村落民俗民艺及原住民生活的活态保护方式和活 态利用策略。 考核指标：制定传统村落价值特征要素保护和环境风貌控制 规范 1 本；建立乡土建筑传统用材种类和性能指标数据库，并收 录不少于 3 个典型区域石、木、砖、瓦 4 类主要用材的性能数据； 完成不少于 3 个典型地区的乡土建筑传统营造工艺科学性研究 报告；以低成本和易操作为目标，研发出传统村落乡土建筑保护 修复适宜性技术和改造利用适宜性技术不少于 5 项；完成传统村 落基础设施管线植入和基本生活设施改造提升技术指南 1 套；建 立传统村落文化传承与产业发展融合的评价方法 1 套；制定传统 村落文化附加型产业可持续发展规划编制指南 1 本。完成 1 处以 上传统村落保护利用技术综合应用示范。 2.5 明清官式建筑营造技艺科学认知与本体保护关键技术 研究与示范 研究内容：全面开展明清官式建筑营造技艺与现状的科学认 知及其方法研究；研究明清建筑构件和地下排水系统探测、传统 材料检测、病害评估技术与装备；研发明清官式建筑传统材料改 良技术；研发基于古建筑保护全过程记录的科学化管理与展示平 台；开展应用示范。 考核指标：提出明清官式建筑营造技艺与现状科学认知方法， 编制完成木作、瓦作、石作、油作、彩画作、裱糊作等 6 部传统 营造技艺操作手册；完成≥5 类传统材料标本的分析检测，建立 并开放标本库≥5 个，总标本数≥1000 个；研发适用于现场判断 异形石质构件内部残损状况的测试方法 1 项；开发排水系统预探 测机器人 1 套，适用于地下管沟复杂环境，基于遥操作方式探测 定位拥堵点，收集管内环境信息，编制地下排水系统检测与评估 操作手册 1 份；制定建筑油饰、彩画和裱糊取样分析标准 3 项， 完成油饰、彩画、裱糊病害评估规范 3 份，研发出适用于室外环 境的油饰彩画加固和封护改性材料 2 份，研发出适用于室内环境 的裱糊纸张改良材料 1 份；构建包含不同匠作谱系、操作记录、 材料检测、病害评估等数据在内的营造技艺数据系统，录入材料 检测数据量应大于项目标本量；以示范建筑为对象，建立能将项 目采集的建筑科学数据与基本形制、档案与管理信息进行科学综 合管理和展示的数据平台 1 项；在不少于 3 处建筑中开展应用示 范，申请实用新型专利 2 项。 3.1 馆藏文物预防性保护风险防控关键技术研发示范 研究内容：针对青铜器、铁器、丝织品、馆藏壁画、漆木器、 纸质文物等馆藏文物，开展环境主控因子影响的阈值效应和指标 体系研究；研究馆藏环境因素与文物病害的关联性及其风险预测 模型技术；研究基于环境复合因素的实时海量监控大数据集成发 掘、评估和预警技术；研究馆藏文物保存环境分布式智能精准监 控技术与装备；研究环境监测异构自组网数据转换和集成收集技 术与装备；研究智能化馆藏文物保存环境风险管理应急预案和决 策支持系统并开展应用示范。 考核指标：建立馆藏文物保存环境风险防控指标体系 1 套， 制订馆藏文物保存环境空气质量标准 1 部，阙值至少覆盖 4 项环 境物理指标和 3 项污染物综合指标的质量评估；建立至少 3 类典 型脆弱易损文物病害与环境影响关联模型，提出馆藏文物保存环 境风险预测系统 1 套；基于大数据的馆藏文物保存环境风险评估 及预警技术 1 套，风险识别率≥80%；研发博物馆环境监测与控 制一体化的分布式智能监控系统 1 套，支持与博物馆５种以上环 境调控设备互联互通，调控精度±3％以内；异构自组网数据转 换和集成技术与装备，满足至少 3 类不同构架监测系统数据上传； 馆藏文物保存环境风险预控管理集成系统和服务平台，可满足同 时在线用户≥2000 个，数据库记录条数≥1000 万条；提出应急 预案 2 套；风险预控应用示范不少于 5 个博物馆，15 个文物库 房或展厅环境监控。 3.2 基于大数据技术文物安全综合信息应用平台关键技术 研究 研究内容：研究可移动和不可移动文物的安全信息接入和数 据融合分析平台，重点研究区域预警、要地分级防护、危险源智 能识别与跟踪技术，研究网格化多维数据边缘计算的综合处理技 术；研究文物安全综合信息结构化和非结构化关联数据分析方法， 构建人员异常行为智能分析方法和系统；综合利用大数据及云计 算技术，解决传统安防系统信息孤岛问题，构建文物安全综合信 息化平台；开展文化遗产地突发安防事件预警及应急管理方法及 关键技术研究；研发支持基于多权重、多变量时空推理决策分析 算法，形成安防管理智能决策支持系统；建立文物安全防护和本 体安全的综合大数据平台。 考核指标：建立可移动和不可移动文物安全信息接入和融合 分析平台各 1 套，区域预警级别不少于 3 级，危险源对象不少于 3 种；文物安防风险的大数据分析方法和安防预测模型，支持不 少于 3 种复杂场景三维模型表示格式，不少于 4 种仿真算法；构 建人员异常行为智能分析系统 1 套，行为识别精度高于 95%；推 理决策分析算法 1 套，执行时间不超过 10ms；基于云计算和大 数据技术的文物安全综合信息化示范应用平台 1 套，文物遗迹、 遗址地应用示范不少于 2 个，单物理节点流式数据处理吞吐量不 小于 1 万笔/秒，集群数据处理吞吐量不少于 100 万笔/秒，单笔 处理平均延时小于 30 毫秒；支持基于资源最优匹配的多部门联 合调度策略，不少于 4 种；支持动态指标评价方法，不少于 5 种。 3.3 数字文化遗产安全保护与利用关键技术研究和示范 研究内容：研发文化遗产不同时期获取的不同精度的二维、 三维数字文化遗产的图像分辨率增强、三维模型重建、量化比对 分析等技术；研发满足众包、协同工作模式的文化遗产大数据标 注和编目索引技术，研发草图理解、语音交互等文化遗产数据多 模态智能检索技术；研发基于深度学习的文化遗产数据图像分类、 分割、识别关键技术；构建支撑文物考古、出版和展示等业务的 数字文化遗产管理系统；研发数字文化遗产不同存储介质格式互 转的关键技术和装备，及数字文化遗产安全可靠的存储管理和备 份方案；选择 1-2 家文物数据保存机构进行数字文化遗产保护、 管理和应用关键技术的示范。 考核指标：形成数字文化遗产不同介质格式转化专有系统 1 套，其中，低质量图像增强恢复 PSNR ≥26.0dB、 SSIM≥0.9， 大尺度三维重建平均误差≤1mm，大尺度三维重建平均误差≤≤ 0.5mm；开发数字文化遗产半自动（自动）协同标注和索引系统 1 套，兼容专家标注、大众标注和机器标注，支持 300 以上用户同 时协同标注，图像分类精确度≥0.9，协同分割召回率≥0.95， 准确率≥0.8，分割召回率≥0.8，准确率≥0.7，多模态检索召 回率≥0.8，准确率≥0.8；建成数字文化遗产管理系统 1 套，支 持知识产权授权和追踪， 系统响应时间≤2s， 支持并发用户数量≥ 500。存储介质解决方案支持不少于 3 种以上常见介质互转。 3.4 文物建筑火灾蔓延机理与评估预警关键技术研究 研究内容：研究典型木结构文物建筑火灾发展动力学演化机 理；研究适用于我国木结构、砖木结构文物建筑的火灾风险评估 方法；建立模拟文物建筑供配电系统电气故障的电气火灾监控技 术试验平台，采集、分析文物建筑典型电气火灾特征参数，研究 电气火灾监控系统在不同供配电系统中的应用技术；研发集成烟 雾浓度和烟雾粒径识别功能的双光电智能火灾探测器及其报警 系统；建立用于火灾探测试验的典型文物建筑干扰环境（落尘、 扬尘、香烛、油烟、水汽、日光、灯光等）模拟试验平台，研究 火灾探测器抗干扰试验及评测技术，研究基于高清火灾图像的火 焰及其烟雾图像特征信息提取、辨识及性能检测方法。 考核指标：研究典型木结构文物建筑火灾发展过程中火蔓延 加速、跳跃等突变现象的演化特性并识别关键影响构件，提出典 型木结构文物建筑火蔓延特性数理模型 1 个、突变临界条件数理 模型 1 个，进行单层木结构房屋建筑全尺寸火灾蔓延试验不少于 1 次，申请发明专利 1 项；基于我国文物建筑历史火灾数据，建 立适用于我国木结构、砖木结构文物建筑的火灾风险评估指标体 系 1 项，编制评估指南 1 项，建立文保单位火灾风险动态评估系 统 1 项；搭建不少于 1 套典型供配电环境的电气火灾监控技术试 验平台，提出文物建筑电气火灾风险评价方法 1 项，提出供配电 系统电气火灾抗干扰预警方法 1 项；开发基于双向散射光电技术 的火灾探测算法软件 1 套，研制可识别烟雾浓度和烟雾粒径且基 于前向散射和反向散射相结合的双光电感烟火灾探测器及其报 警系统 1 套样机，双光电感烟火灾探测器火灾灵敏度试验的标准 烟箱响应阈值测试值不小于 0.25db/m；针对不少于 4 种文物建 筑火灾探测典型环境干扰分别建立模拟试验平台及相关试验方 法，提出不少于 1 种火灾火焰及烟雾图像特征识别方法及其配套 软件，开发不少于 2 种图像型火灾探测产品性能评价方法及检验 设备 1 套，编制标准送审稿 1 部；开展 2 处示范应用。 4.1 丝路文物数字复原关键技术研发 研究内容：研究石窟数字化狭小空间、极高环境、极端气候 的数据采集方法与设备；研发石窟壁画亿级像素数字图像自动拼 接方法与软件，支持对分幅拍摄的壁画照片进行自动配准和三维 标定，支持对多幅照片的正射投影拼接和无缝融合，支持基于原 始拍摄照片的拼接融合图像质量评价；研制快速低成本高精度三 维数字采集软硬件装备，研究基于云计算的丝绸之路文化遗产文 物三维自动重建技术，提供智能化建模多任务调度引擎；研制三 维纹理色彩自动均匀化技术；研发针对纹理专用的精准纹理贴图 软件，突破面向石窟寺或土遗址的高精度贴图关键技术。 考核指标：研究石窟数字化数据采集空间小于 1 米的关键技 术 1 项，极端环境数据采集关键技术 1 项，研制便携式数据快速 采集装置 1 套；100 幅单张石窟壁画图像（像素：5616×3744， 分辨率 300dpi）拼接不出现变形失真、图像错位、重影、断线、 图像缺失、像素缺失、像素损坏、变形过度、色彩差异、亮度对 比度差异等错误，拼接时间小于 60 分钟，完成石窟遗址壁画图 像不少于 100 平方米应用示范；快速低成本高精度三维数字采集 装备软硬件 1 套，单人携带单人操作 1 小时内能够完成 2 平方公 里遗址优于 1 厘米三维数字化采集；智能化三维建模调度引擎， 能够支持同时自动根据任务调度的计算服务器大于 200 台的技 术；三维纹理色彩自动均匀化技术，能够解决塑像数字化中相机 闪光灯拍摄纹理的自动匀色处理；能支持不少于 20 平方公里大 范围遗址三维自动匀色；研发文物专用纹理精准贴图软件 1 套， 支持不少于 3 种以上精准纹理映射方法，支持单模型超过 1000 万三角形贴图处理，支持单模型纹理超过 100GB 以上贴图处理； 在丝绸之路沿线进行应用示范，完成丝绸之路沿线遗址场景三维 数字化建模不少于 10 个（石窟寺遗址不少于 3 个，长城遗址不 少于 2 处且总长度大于 30 公里，古城遗址不少于 3 个） ，洞窟三 维建模不少于 50 个，塑像三维建模不少于 30 身。 4.2 大遗址文化内涵叙事化展示与交互技术研发 研究内容：针对大遗址文化内涵展示需求，研究遗址文物图 案、纹样、造型等设计元素提取、风格化表达关键技术，构建数 字资产库并用于遗址数字重建；探讨遗址中的中古代语言的识别 和理解技术；研究基于光惯混合的大范围实时定位及虚实融合配 准技术；研究面向大视场增强现实虚实融合显示的渲染与高效呈 现技术；研究高置信可交互虚拟角色的获取与多感官融合的智能 交互，探索融合文物内容介绍和情感语音交互的多轮对话技术； 研发面向园区尺度的，基于大范围定位及漫游的增强现实遗址文 化内涵交互式叙事呈现系统，并在典型场景构建应用示范。 考核指标：搭建增强现实大遗址文化内涵交互式叙事呈现系 统，完成大遗址数字库，包含文物图案、纹样、造型等数字资产 数量大于 500 件；光惯混合定位面积达到 2000 平米以上，支持 多定位区域并联扩展，虚实融合配准精度达到厘米级别；高置信 虚拟角色可支持与用户的多轮语音交流及多通道协同交互感知， 融合情感理解的多轮对话意图理解准确度不低于 90%；虚拟角色 在 便 携 设 备 上 渲 染 刷 新 率 不 小 于 30HZ ， 渲 染 分 辨 率 大 于 1280*720；光学透射式虚实融合显示设备水平视场角大于 80 度； 应用示范不少于 3 处国家级遗址公园；制定相关标准规范 5 项以 上，申请发明专利 10 项以上，获批软件著作权 10 项以上。 4.3 民间文物流通安全服务关键技术研发 研究内容：研究民间文物身份信息采集及身份认证的标准和 规范，重点突破文物身份唯一性验证关键技术，研究交易及流转 环节中智能化识别文物身份同一性的算法模型；研发面向民间文 物安全流通的动态追溯系统；研究构建禁止交易文物资料库，研 究禁止交易文物的智能检索与识别算法模型；研究文物交易远程 智能化辅助审核技术；研发非法交易的研判预警系统。 考核指标：制定民间文物身份信息数据库相关系列标准规范； 首期建立书画和瓷器类文物身份同一性验证算法模型，准确识别 率在 99%以上；建立民间文物身份信息记录和交易动态追溯系统 1 个，实现民间文物身份信息的记录、查询及交易流转信息的记 录功能，交易记录可溯源、不可篡改，并在不少于 5 家文物经营 单位进行应用示范，文物身份信息记录不少于 5 万件。建立出土 （水）被盗（失窃）文物综合数据库 1 套；智能检索与识别禁止 交易文物的算法识别率在 99%以上；建立文物交易辅助审核系统 1 套，可用于文物交易前的智能化辅助审核工作，在不少于 10 家文物经营单位进行应用示范。研发出文物交易网络信息智能监 测系统 1 套，可实现对疑似非法交易的文物和交易活动进行预警 提示，并进行应用示范。 4.4 公共文化服务装备研发及应用示范 研究内容：面对公共文化服务中移动互联网和 5G 技术的加 速应用，适应多种资源环境的集成化、便携式、多功能流动公共 文化服务设施和装备；研发公共文化场馆互动体验空间智能装备 与文化装备；研发公共文化服务舞台装备；研发残障人士公共文 化服务设施设备。研究 5G 环境下公共文化资源展示与传播技术 装备，实现公共文化资源创新性展示利用；研究支撑不同类型公 共文化服务装备的创新型资源适配与开发技术；以公共文化资源 服务装备为载体，研发基于物联网的公共文化服务资源和服务配 送技术；研究公共文化服务资源保存、保护的专项装备；在城市 社区、老少边穷地区农村开展研究成果应用示范。 考核指标：开发完成残障人士公共文化服务设施设备、互动 体验空间装备与文化装备等专业设备 5 套；研发 5G 环境下公共 文化资源展示装备 1 套；研发支撑不同类型公共文化服务装备的 创新型资源适配系统 1 套；建立面向公共文化服务文化装备的采 集、传输、集成等系列标准 5 项；在 3 个城市社区和 6 个老少边 穷地区农村基层综合性文化中心开展示范应用，辐射人群不少于 20 万人；申请专利 2 个，发表高水平论文 5 篇。