Памятники и другие объекты культурного наследия являются ценностями мировой истории. Их тщательное изучение, сохранение и защита  – наш долг перед прошлым и будущим человечества. Тем не менее эти памятники истории человечества подвержены опасности как от природных, так и от человеческих факторов, что показывают различные «болезненные» случаи в недавнее время. За последние несколько десятилетий международные органы и ведомства приняли резолюции, касающиеся обязательств по охране, сохранению и восстановлению памятников. ЮНЕСКО и Совет Европы создали специализированные организации для ухода за культурным наследием человечества. Международный совет по защите памятников и исторических мест (ИКОМОС) является самым важным из них, но, кроме прочих, сюда входит также CIPA – Документальное Наследие, Международное общество фотограмметрии и дистанционного зондирования (ISPRS) и Международный союз архитекторов (МАУ). Сегодня традиционные эксперты, такие как археологи и архитекторы, признают вклад геоматики в повестку дня культурного наследия. Следовательно, геометрическое документирование, сохранение культурного наследия быстро становятся междисциплинарными и межкультурными.

 

Именно в Венецианской хартии (1964) впервые была задана необходимость геометрической документации культурного наследия. В статье 16 говорится: «… во всех работах по сохранению, восстановлению или раскопкам всегда должна быть четкая документация в виде аналитических и критических отчетов, иллюстрированных рисунками и фотографиями …». Следует, однако, подчеркнуть, что, поскольку пока еще нет общеприемлемой основы для определения уровня детализации и требований к точности для различных видов геометрического описания памятников, каждый памятник геометрически документируется на основе его собственных характеристик точности и стоимости. Поэтому крайне важно, чтобы все задействованные дисциплины тесно сотрудничали, обменивались идеями и совместно формулировали требования к геометрической документации, глубоко понимая сам памятник и потребности друг друга.

 

Быстрые достижения в области ИКТ предоставили современным ученым мощные новые инструменты. Теперь мы можем приобретать, хранить, обрабатывать, управлять и представлять любую информацию в цифровой форме. Это можно сделать быстрее и более полно, чем раньше, что может обеспечить доступность информации большему числу заинтересованных лиц. Эти цифровые инструменты включают в себя инструменты для сбора данных, такие как сканеры, цифровые камеры, цифровые тотальные станции и т. д., ПО для обработки и управления собранными данными и, конечно же, компьютерное оборудование для запуска ПО, хранения данных и представления их в различных формах.

 

Внедрение технологий цифровой записи для приложений геоматики может способствовать всем этапам традиционной археологической практики, хотя степень вклада ИКТ различается на разных этапах и в различных случаях. Современные технологии дистанционного зондирования и археологической разведки помогают еще до раскопок бесконтактно и быстро обнаруживать объекты, представляющие интерес, даже до рытья. Спектрорадиометры, или радиолокаторы, проникающие под землю, или даже простая обработка мультиспектральных спутниковых изображений могут легко привести к быстрому распознованию подземных или подводных объектов, представляющих интерес. Современные технологии бесконтактных съемок, такие как фотограмметрия, наземное лазерное сканирование и цифровое изображение, могут использоваться для создания точных базовых карт для дальнейшего изучения или 3D-визуализации. Собранные данные могут храниться в интерактивных базах данных, либо в виде привязанных по географическому признаку, либо управляемых в соответствии с потребностями экспертов. И наконец, ИКТ могут помочь на этапе презентации, создав виртуальные модели, которые могут отображаться в музеях, или быть включенными в приложение для образования, или, чтобы, например, позволить инвалидам полюбоваться сокровищами мирового культурного наследия. С 2003 года ЮНЕСКО уполномочивает использование цифровых технологий в сохранении и мониторинге культурного наследия. Своей Хартией о сохранении цифрового культурного наследия эта глобальная организация провозглашает основные принципы цифрового культурного наследия для всех цивилизованных стран мира. В то же время предпринимаются многочисленные международные усилия с целью оцифровки всех объектов культурного наследия, будь то крупные памятники, осязаемые предметы или даже неосязаемые предметы всемирного наследия.

 

 

Влияние цифровых геоинформационных технологий на домен культурного наследия увеличило скорость, объективность и автоматизацию процедур, связанных с обработкой цифровых данных и представлением результатов. В то же время точность и надежность существенно улучшились. Однако самое главное – это возможность предоставлять пользователям но­вые и альтернативные продукты, которые включают двумерные и трехмерные продукты, такие как ортофотоснимки и 3D-модели.

 

Технологический прогресс пре­доставил ученым сложную аппаратуру, включая калиброванные цифровые камеры высокого разрешения, цифровые видеорегистраторы высокого разрешения, точные приборы для измерения угла и расстояния, приемники GNSS, наземные лазерные сканеры, 3D-лазерные сканеры для небольших артефактов, пленочные сканеры и сканеры печатных документов. Кроме того, инструменты для сбора данных, такие как термальные камеры и дальности, устройства для отбора проб материала и ультразвуковые неразрушающие контрольные приборы, также способствуют сбору данных. Наземная съемка включает в себя все эти методы и технологии, которые используют изображения для извлечения метрической и тематической информации с объекта. Основное внимание в настоящее время уделяется цифровым камерам и датчикам, вкладу беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), дистанционно пилотируемых воздушных систем (RPAS) или беспилотных летательных систем (UAS), а также записи, мониторингу и документированию культурного наследия.

 

Обработка всех полученных данных с несколькими источниками включает в себя расчет местоположения, обработку цифровых изображений или последовательностей изображений и работу с облаками точек. Для этих действий было разработано соответствующее ПО, удовлетворяющее все возможные потребности. Этап обработки поддерживается мощными вычислительными устройствами, которые доступны сегодня. Обычно обработка предназначена для хранения, архивирования, управления, визуализации, представления и публикации собранных данных и полученной информации. В последние годы многие исследовательские усилия были направлены на методы сопоставления нескольких изображений, что дополняет технологию наземного лазерного сканирования.

 

Общее трехмерное моделирование текущего состояния памятника на основе изображений требует сбора данных в поле. Методы съемки, фотограмметрии и лазерного сканирования могут быть объединены для получения полной и точной 3D-модели объекта. Современные методы фотограмметрии и компьютерного зрения позволяют создавать реалистичные и точные 3D-модели объектов практически любого размера и формы, объединяя надежные алгоритмы и мощные компьютеры. Необходимы множественные изображения, изображающие объект с разных точек зрения.

 

Эта взаимосвязь между объектами наследия и их географическим положением чрезвычайно важна в наши дни и преодолела разрыв между геоинформатикой и сохранением памятников. Географическая информационная система (ГИС) – это научный инструмент, с помощью которого памятники и связанная с ними информация могут быть привязаны к месту, что привело к эволюции информационных систем памятников (МИС). Однако очень важна и определенно востребована связь нематериальной информации с материальным культурным наследием. Следовательно, нематериальное культурное наследие также может быть оцифровано в 3D и также может быть связано с местоположением, в то время как важные атрибуты обеих форм культурного наследия сохраняются и взаимосвязаны в одно и то же время.

 

Современные цифровые технологии сделали возможным альтернативные документальные продукты. Первоначально обычные чертежи были обогащены ортофотоснимками, носителями богатой качественной и количественной информации. Интерпретация необходимой информации может быть выполнена на этих изделиях любыми заинтересованными экспертами по своему усмотрению. Виртуальная среда компьютеров открыла новые горизонты с точки зрения альтернативных продуктов. Реалистичные 3D-текстурированные модели являются общими в наши дни и могут использоваться для визуализации, виртуальных визитов и для разработки серьезных игр, которые подталкивают документацию о культурном наследии в область «развлекательного образования». Более того, виртуальные реставрации и виртуальные реконструкции могут использоваться, чтобы помочь экспертам принять правильные решения после изучения многочисленных альтернативных решений в виртуальной среде. Наконец, реализация дополненной реальности и реализации виртуальной реальности помогают посетителям «видеть» руины культурного наследия в их первоначальном состоянии, тем самым увеличивая их привлекательность, особенно для молодых поколений.