云冈学文献知识库

基于高精度三维模型的大型石窟类文物等比例复制

李爱群苗一鸣侯妙乐魏朴童宁波祝磊许东晖胡平波 - 《文物保护与考古科学》 2022年05期北京建筑大学北京未来城市设计高精尖创新中心、建筑遗产精细重构与健康监测北京市重点实验室(北京建筑大学)、云冈石窟研究院、摘要：文物复制是文化遗产(尤其是超大型不可移动文物)保护、传承和发展的重要基础，三维激光扫描、3D打印等新兴技术的发展为文物复制提供了新的思路。本研究以云冈第18窟为研究对象，首次探索并建立了基于高精度三维模型的超大型文物等比例高保真复制技术体系，主要包括：高保真数据获取、三维重建、复制模型分块、打印与安装、高保真涂料喷绘。该方法已应用在云冈第18窟等大型石窟类文物的等比例高保真复制工程。结果表明，本方法能够实现大型石窟类文物的高保真等比例复制，复制成果满足可移动的实际需求。该方法可为类似的文化遗产保护工作提供一定的借鉴和指导。关键词：等比例复制三维激光扫描 3D打印

北石窟寺表面防风化材料筛选

刘晓颖郭青林孙满利裴强强俞作辉余静 - 《文物保护与考古科学》 2022年06期西北大学文化遗产学院、敦煌研究院、甘肃省古代壁画与土遗址保护研究重点实验室(敦煌研究院)、甘肃莫高窟文化遗产保护设计咨询有限公司、兰州大学土木工程与力学学院、摘要：甘肃石窟分布广泛，洞窟大多开凿在砂岩上。在长期自然环境作用下，砂岩石窟表面风化严重，有部分区域甚至风化成砂土，砂岩石窟浅表层风化防治将成为重要的研究方向。本工作针对北石窟寺砂岩典型风化病害，选用0.5%羟甲基纤维素、5%砂岩加固材料、1.5%有机硅改性丙烯酸、1.5%丙烯酸、20%纳米SiO_2、10%正硅酸乙酯、3%PS共7种保护材料，基于室内试验测试这些材料的防风化性能，以加固前后宏观和微观特征进行定性描述，以色度、体积变化率、波速、表面硬度、抗压强度、透气性和吸水性作为加固定量评价指标，优选出砂岩加固材料、有机硅改性丙烯酸、纳米SiO_2、PS和正硅酸乙酯作为北石窟砂岩表面防风化加固建议材料。研究结果为北石窟寺砂岩质石窟表面防风化技术研发与应用积累了基础研究数据。关键词：北石窟寺砂岩防风化材料文物保护

古代彩塑和壁画中植物纤维种类鉴别

王丹阳张秉坚周旸 - 《文物保护与考古科学》 2022年02期浙江大学艺术与考古学院、杭州西湖风景名胜区凤凰山管理处、浙江大学化学系、中国丝绸博物馆、摘要：针对古代彩塑泥层和壁画地仗中植物纤维种类鉴定技术欠缺的现状，开发出一套以纤维横截面细胞形貌识别为基础的植物纤维种类鉴别方法。从秸秆类植物的化学脱胶技术、提取单根纤维、纤维横截面切片，以及纤维截面细胞形貌对比等开展了系列研究。将该方法应用于彩塑泥层和壁画地仗中常见的9种植物纤维：麦秸秆、稻秸秆、玉米秸秆、高粱秸、黄麻、亚麻、苎麻、剑麻和棉花，并以宁夏须弥山石窟以及甘肃麦积山石窟的彩塑文物样品中取出的纤维标本为例进行了鉴定。结果表明：须弥山石窟彩塑粗泥层中的植物纤维为小麦与黄麻，细泥层中的为苎麻，彩塑佛像手指中的为棉花、麦积山彩塑泥层中含有麦秸秆。研究结果证明本方法可以应用于文物样品中植物纤维种类鉴别。关键词：彩塑泥层壁画地仗植物纤维检测鉴定化学脱胶提纤切片

龙门石窟奉先寺的红外成像监测与分析——基于MATLAB图像处理技术

刘逸堃高东亮马朝龙范子龙李心坚 - 《文物保护与考古科学》 2022年12期北京大学考古文博学院、龙门石窟研究院、摘要：龙门石窟奉先寺的安全长期受到风化及渗水等病害影响。针对奉先寺石造像阿难头部区域及卢舍那大佛南侧渗水区域，利用红外成像设备对该区域进行为期一年的实时监测，并借助MATLAB语言的图像处理技术对大量红外图像进行数据分析。结果发现佛像头部裂隙处存在温差引起的循环热应力，该温差主要由灌浆加固区域和岩体本体之间热传导性能差异导致，且晴天上午前后的温差应力变化最显著、归纳了监测期间降雨和渗水发生的时间规律，统计得出了不同区域渗水程度的差异。将红外成像和大数据分析结合应用于石窟预防性保护中，实现了对病害同时进行图像监测和统计评估，为其他石窟寺的监测与数据分析工作提供参考。关键词：奉先寺红外成像 MATLAB图像处理实时监测

游客量对炳灵寺第128窟微环境影响初步研究

刘宗昌孙淑梅王玲秀武发思张正模 - 《文物保护与考古科学》 2022年01期甘肃炳灵寺文物保护研究所、国家古代壁画与土遗址保护工程技术研究中心(敦煌研究院)、敦煌研究院敦煌石窟监测中心摘要：通过对炳灵寺石窟第128窟连续一年的微环境监测数据分析，结合游客参观统计，探究了游客量对炳灵寺第128窟微环境的影响、其中CO_2浓度与游客量呈正相关，窟内外温差越大，其衰减越快。洞窟温度升高与游客量呈一定程度正相关，温度增量主要为正值，负值与气象条件相关，温度的衰减与温度增量及窟内外温差正相关。窟内相对湿度变化较为复杂，监测期间游客参观对相对湿度影响在-5%～10%范围内，以降低窟内相对湿度为主。研究结果表明，目前的开放模式有助于CO_2浓度衰减，可适当扩大每批次参观人数至10人左右，以应对大客流状况、注重旅游旺季特别是5月、9月下旬至10月中旬时间段洞窟内相对湿度变化的监测，做好游客管理和洞窟相对湿度控制应对措施。本研究对于炳灵寺石窟第128窟及其他相似洞窟的旅游开放管理具有一定指导意义。关键词：炳灵寺石窟 128窟微环境游客承载量

典型石窟砂岩的毛细吸水与变形响应特征

张悦章云梦黄继忠 - 《文物保护与考古科学》 2022年03期上海大学力学与工程科学学院、上海大学文化遗产保护基础科学研究院、摘要：针对云冈石窟、乐山大佛和大足石刻，选择当地新鲜砂岩开展蒸馏水一维毛细上升试验，获取吸水质量和浸润前锋演变趋势，同时利用三向应变花测定试样不同高度处表面局部微应变的发展规律，并结合微观结构特征对宏观性质进行分析。研究结果表明：整个毛细吸水过程可划分为3个阶段，吸水率以及毛细高度随时间变化最快和最慢的分别是乐山砂岩和大足砂岩、云冈、大足和乐山砂岩局部微应变的最终值依次增加，且存在数量级上的差异，其变化趋势与浸润前锋运移密切相关，竖直和斜45°应变表现为先收缩后膨胀、砂岩毛细吸水和水化变形能力的关键影响因素分别是孔径分布和黏土矿物成分，其与文物真实产生的粉化、崩解、开裂和片状剥落等表面风化病害的形成密切相关。研究成果可为毛细水相关的劣化机理揭示提供丰富的参考数据，并向类似文物的病害评估与科学保护提供可靠的理论依据。关键词：砂岩质文物毛细上升水化膨胀微观结构劣化机理