科技日报记者 王禹涵 通讯员 肖雯雯
4月7日，记者从西安建筑科技大学获悉，该校建筑学院闫增峰教授团队联合多家单位，提出一套面向大型石质遗产表面的高分辨率、多维度太阳辐射评估框架，相关成果日前发表于《自然》子刊《通讯·工程》。
太阳辐射是导致石窟寺、摩崖造像等露天石质文化遗产劣化的隐蔽因素。它会诱发遗址表里温差，形成热应力积累，进而导致裂隙扩展、表层剥落和材料风化。
研究团队在典型遗址的实测中发现，冬至与夏至正午附近，不同朝向区域的太阳辐射强度差异最高可达约3倍；凸出部位和边缘过渡带的热应力高达400—500千帕，而相邻阴影区仅为50—100千帕，局部应力梯度差异超过5倍。
针对“局部分析精细但难顾整体、整体评估粗略又难显细节”的技术瓶颈，研究团队构建了“气象监测—天空模型—三维重建—辐射计算—现场验证”一体化框架。他们在遗产现场布设气象监测设备，结合无人机倾斜摄影与三维重建技术建立高精度几何模型，并通过红外热成像验证，模型决定系数R²平均达0.9216。
“太阳辐射对遗产的损伤是‘看不见的压力’，长期被低估。”闫增峰表示，“这一框架实现了从传统小尺度简化计算到大尺度、高精度、多维度耦合计算的突破，让保护从被动修复走向可计算、可预测的主动干预。”
据悉，该技术已应用于龙门石窟等遗址的风险识别，为预防性保护提供了定量科学工具。
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