我国现存有石窟寺5986处，甘肃省约有230余处，80%属于省级文物保护单位以下，普遍存在保护能力、管理水平较低的情况。在当前全球气候变化大趋势下，石窟寺易受地质环境、气候变化影响，相关病害的劣化加速。

如何利用和调配现有资源，有效提升中小石窟寺保护能力、缓解低级别文物安全风险，已成为我国石窟寺保护领域亟待解决的核心问题。按照国务院办公厅《关于加强石窟寺保护利用工作的指导意见》中“统筹推进国保、省保石窟寺保护，对市县级石窟寺给予必要支持”的明确要求，在国家推动文化遗产系统性保护与统一监管的战略背景下，敦煌研究院依托“一院六地”管理模式及莫高窟、麦积山石窟等保护经验，构建了基于物联网与大数据技术的石窟寺群风险综合监测预警平台——甘肃省石窟寺监测预警平台。该平台通过建立标准化的保存状况调查评估体系，研发构建不同规模石窟寺的监测预警系统，为中小石窟寺提供自然灾害预警、设备接入、数据分析、风险处置等标准化工具，有效弥补其预防性保护技术能力短板，对推动我国石窟寺系统性保护具有实践价值。

平台构建技术框架

平台以风险管理理论为核心指导，以中小石窟寺群预防性保护标准化技术与能力建设为需求牵引，遵循“统一规划、分级管理、资源共享、精准预警”的设计原则。平台技术框架涵盖“区域—遗产地”两级监测预警业务体系、监测预警业务支撑体系、遗产地风险监测体系、第三方专业服务及公众服务体系五大模块，各模块协同作用，形成完整的石窟寺风险监测预警闭环。

“区域—遗产地”两级监测预警业务结构设计，主要是针对石窟寺预防性保护发展不平衡现状，实现区域层面的共性服务供给与遗产地层面的个性化风险管控相结合，既降低中小石窟寺监测体系建设成本，又保障监测预警工作的标准化与专业性。区域平台承担共性服务供给（如病害勘察、风险评估、数据管理等），中小石窟寺仅需部署有针对性的监测设备和按标准完成定期人工巡查。

“区域—遗产地”两级监测预警业务体系。针对不同保护管理层级提供差异化软件平台。区域层面聚焦石窟寺群重大风险专项监测，协调跨地域灾害预警与协同处置资源；遗产地层面聚焦个体石窟寺风险监测预警，实现文物保存状态动态跟踪与风险事件快速响应。通过“云—边”架构，区域监测平台部署于专业技术力量雄厚的机构（如敦煌研究院），为各石窟寺提供云端服务，石窟寺仅需布设监测设备并接入平台，即可快速建立标准化监测体系。

监测预警业务支撑体系。针对传统架构下异构传感器接入复杂、数据存储丢失率高、检索效率低等问题，设计了基于大数据技术设计文物风险监测专用数据管理架构。该架构实现多类型传感器便捷接入，以分布式存储与实时计算引擎保障海量数据可靠存储与高效处理，通过智能检索算法提升历史数据查询效率，为平台稳定运行提供技术支撑。大数据底座集成关系型数据库引擎、分析型数据库引擎、对象存储引擎、数据流实时计算引擎等，实现异构数据源集成、海量数据可靠存储与高效计算；共性服务涵盖数据要素目录、监测设备维护管理、数据可视化分析、风险告警规则配置等模块，为全平台提供标准化技术支撑。

遗产地风险监测体系。通过布设多类监测设备、无人机、遥感及人工巡查等多种方式，实现空中、地面和石窟内等多维度实时和定期的监测，涵盖大环境（窟外温湿度、降水、风力等）、微环境（窟内温湿度、CO2浓度等）、崖体（位移、裂缝、应力等）、文物本体（壁画颜料层脱落、酥碱等）、游客活动管理等，为风险评估提供全方位的数据支持。

第三方专业服务。通过国家气象、地震、卫星遥感等专业机构推送数据。气象部门提供针对性气象变化预警预报，地震部门提供地震预警速报，遥感机构提供保护区土地利用变化、植被覆盖变化等遥感监测数据，拓展灾害风险监测广度与精度。

公众服务体系。面向公众提供石窟寺基础查询、风险预警信息发布、旅游参观提示等服务，提升公众文化遗产保护意识；面向科研人员提供监测数据检索、订阅与分析工具，支撑石窟寺保护领域学术研究，推动科技与文化融合。

甘肃省石窟寺监测预警平台（一期）的应用实践

甘肃省石窟寺监测预警平台（一期）以敦煌研究院所辖莫高窟、麦积山石窟、炳灵寺石窟、榆林窟、西千佛洞、北石窟寺为实施对象，在现有监测业务基础上，搭建“省监测中心—遗产地”两级业务体系，实现六处石窟文物保存状态动态评估、重大自然灾害统一预警、个性化风险实时监测与风险事件闭环处置，提升预防性保护工作水平。同时，以榆林窟所辖下洞子石窟为示范点，探索无电力、无网络覆盖条件下中小石窟监测体系建设方案，为后续全省推广奠定基础。

保护成效。平台通过标准化工具模块（保存状况调查评估、设备接入管理、数据分析挖掘等），解决了石窟寺监测预警体系标准化难题，为病害精准治理提供决策依据。使六处石窟形成“监测——预警——处置——反馈”的风险管控闭环，推动预防性保护从“被动响应”向“主动预防”转变，实现保护工作的全面、协调、高质量发展。

经济效益。实时监测与风险预警可及时调控环境风险因素，减缓文物劣化速度；巡查机制可快速发现早期病害，避免病害恶化导致的高额修复费用；平台共享业务支撑体系可避免中小石窟寺重复建设费用；标准化监测模块可前期预研究人力投入；区域监测中心统一负责平台运维，解决中小石窟寺运维人员短缺问题，对比传统独立建设模式，文保经费使用效率显著提升。

社会效益。平台通过公众服务体系及时发布气象预警信息，提醒游客及早规划旅游路线；实时监测数据为石窟寺开放容量调控、参观路线优化提供科学依据，在保证文物安全的前提下，提升游客参观体验水平。信息的发布也有助于引导游客关注文化遗产保护，提高文物保护意识。

总结和展望

甘肃省石窟寺监测预警平台通过“区域—遗产地”两级架构设计，整合物联网、大数据等技术与第三方专业服务，有效解决了中小石窟寺预防性保护能力不足的问题，在保护成效、经济效益与社会效益方面取得显著成果。“风险监测—综合预报—提前预警—及时处置”的科学保护模式，实现了从被动抢救向预防性保护的转变，提升文物科技保护水平，为文化遗产可持续发展提供保障，为我国石窟寺系统性保护与统一监管提供了可借鉴、可推广的模式。

随着技术创新与应用拓展，平台将进一步强化人工智能技术在平台中的应用。基于海量监测数据，结合专家经验构建“知识+数据”双驱动的风险因素关联分析模型，提升病害发展预判与文物健康评估精度；探索计算机视觉技术在壁画病害自动识别中的应用，实现病害监测的智能化与自动化，为预防性保护措施制定提供更精准的支撑。

在甘肃省文物局的支持下，敦煌研究院正在筹划利用所辖六处石窟寺分布横贯甘肃省的地理优势，以莫高窟、炳灵寺、麦积山为分中心，对周边石窟寺进行“技术辐射”，重点完成遗产要素保存状况评估、差异化风险因素识别、灾害预警渠道扩充、数据智能分析能力增强等任务，从而实现全省石窟寺监测预警系统全覆盖，为系统性保护与统一监管提供平台支撑。

（作者单位：敦煌研究院）