西安：科技护佑一泓碧水绕城郭
◎科技日报记者 王禹涵
“开启退水阀门！”7月以来，连日降雨使西安护城河水位持续上涨，西安城墙信息中心工作人员根据监控视频水位预警提示，发现9号库区河道水位超过正常水平10厘米。20分钟后，随着水位恢复正常，工作人员果断下达指令：“关闭阀门，启动水质监测工作。”
这是近日记者在西安城墙信息中心亲历的一幕。
2023年以来，西安城墙管委会打造了一套集文物保护、文旅运营、应急管理、防汛指挥等功能于一体的“文化遗产数字化保护利用综合解决方案”，实现了关键技术突破及文保文旅数据的融合共享。历经岁月洗礼，悠悠流淌的西安护城河，也因科技加持实现了碧波轻漾、河水安澜。
“一座舱”让护城河真正成为“护”城河
西安护城河，始凿于唐末、扩建于明洪武年间，是西安城墙外围、环城一周的人工防护河。古时，护城河是阻止军事进攻、固守城防的防御工事，凝聚了古人军事、建筑、水利等智慧；如今，护城河不仅是供游人观光的国家级水利风景区，更承担着西安城区34平方千米的城市防洪和雨水调蓄功能，是名副其实的“护”城河。
将地图空间与智感设备有机结合，运用数字孪生结合物联网技术，2023年西安城墙管委会利用“数字方舱综合管理平台”（以下简称“数字方舱”），实现了数据全真互联，以及对文保、防汛、消防和安防等预警的有效处理。
进入设于西安城墙地下的办公室，一张满墙的大屏实时展示着城墙各项管理运营指标和数据映入眼帘。在大屏中的护城河上方，漂浮的悬窗里显示着河水水位值、溶解氧、浊度等相关信息。
“我们引入了定点的水质监测仪、巡游的无人驾驶船，外加人工辅助采集，能够实现叶绿素浓度、总氮、氨氮等指标的实时采集。”西安城墙数字中心工作人员刘荟介绍说，数字方舱还接入了气象信息及水位监测系统，“运用人工智能算法、结合未来24小时降雨情况，数字方舱能预测出各库区水位的变化趋势，辅助我们开展防汛工作。”
“你看，我们还将防汛物资数量及点位在大屏上进行了标注，可以帮助我们更好地调度与指挥。”刘荟指着大屏告诉记者。
令人惊叹的是，数字方舱构建出的三维数据模型达到了厘米级。其采用新型基础测绘、物联网等技术，对13.74公里的西安城墙及30余栋古建筑物构建了精准模型，对900余平方米彩绘进行了采集，完成了西安城墙景区数字孪生底座的搭建，这为西安城墙历史的永续保存、数字资产的衍生利用及数据的可视化使用打下了良好基础。
“一条船”让游客体验穿梭历史长河的浪漫
前进、转弯、“吸”进垃圾，烈日炎炎，一艘无人驾驶清洁船正在水面作业，将河面漂浮物一扫而净。这艘由陕西欧卡电子智能科技有限公司（以下简称“欧卡智舶”）研发的“水上扫地机器人”，为西安护城河提供了水环境综合治理一体化智能解决方案。
“通常情况下，这艘船的清扫效率可达到人工作业的4倍，大概7个半小时就能完成约70亩水域的深度清洁。”欧卡智舶董事长朱健楠介绍说，“船体前后共有3个水质传感器模块，可以对水面各个点位进行水质检测，数据则实时传送回管委会的数字方舱。”
通过高精准导航、全智能感知，人工智能自主决策及多传感系统协同路径规划，欧卡智舶搭建了水面智慧运维系统，可以对水域进行持续的水运清洁和智能维护。
泛舟水上、围炉煮茶是什么感受？欧卡智舶还打造出智能驾驶游船。
记者踏上欧卡智舶“汐”系列智能驾驶游船，体验了“坐在未来的船里穿梭历史长河”的浪漫旅程。“像‘汐’和‘漾’系列的L4级自动驾驶游船，已在全国多个景区陆续落地，将我国水上游览、交通等场景的数字化、智慧化水平提升到了全新高度。”朱健楠介绍说。
四四方方的游船可容纳8—10人乘坐，纯电动力续航、顶部的太阳能板可提供源源不断的“绿电”，数字化大屏和语音广播不时提示着游船行驶中经过的景点介绍。
当迎面驶来另一艘游船时，记者所搭乘的游船明显向右转舵，随后又回到了中轴线继续行驶。“借助毫米波雷达和激光雷达，它会按照提前规划好的线路自主巡航，不仅能自动规避障碍物，在复杂水域还能根据风浪等级自主控制行船姿态，保证游船平稳行驶。”朱健楠告诉记者。30分钟左右的航行很快结束了，游船轻盈准确地停进了承担着“充电桩”作用的智能船坞。
一泓碧水绕城郭，在岁月流转中，西安护城河不仅见证着中华历史文化的深沉，也在科技的加持下焕发出勃勃生机，流淌向更加美好的未来。