【编号名称】058 YE-015
【依托单位】清华大学建筑学院(清华大学国家文物局重点科研基地)
【支持单位】山西师范大学
【负责专家】张仲伍 教授
【所属流域】黄河流域 / 山西省太原市
【联系方式】山西师范大学 康雷,ual0506@163.com
【基地属性】流域文明与遗产传承、流域生态与绿色发展
【基地特色】
1)流域文明与遗产传承:作为汾河流域核心城市,太原承载着黄河文明的璀璨记忆。早在旧石器时代,古人类就在汾河太原段台地留下活动痕迹,新石器时期的义井遗址、娄烦罗家曲遗址,出土的彩陶纹饰与磨制石器,勾勒出先民逐水而居的生活图景。始建于西周的晋祠,以水镜台、难老泉为代表的古建群,见证了汾河流域祭祀文明的千年传承;天龙山石窟的飞天浮雕、蒙山大佛的雄浑气势,更将佛教艺术与汾河山水完美融合;
2)流域生态与绿色发展:作为汾河流域生态治理的“主战场”,太原市坚持“三水统筹”治理思路:上游实施构建生态缓冲带;中游打造汾河景观带;下游开展工业废水深度处理,建成全国首个汾河水质自动监测预警系统。汾河太原段,形成“一河连九湖”的生态格局,城市建成区绿化覆盖率达43.5%,真正实现了“汾河晚渡”历史景观与现代生态城市的时空对话。
【项目基础】
1)项目基础
① 山西省基础研究计划项目:基于改进 SWAT 模型的汾河流域径流泥沙演变规律及其对不同水土保持措施的响应研究;
② 山西省哲学社会科学规划课题:变化环境下汾河流域水土流失及非点源污染模拟研究;
③ 国家自然科学基金青年项目:汾河流域水沙演变模拟及其对不同水土保持措施的响应研究;
④ 山西省高等学校科技创新项目:构建生态文明背景下农田土壤重金属污染与风险评价——以汾河流域为例;
⑤ 山西省哲学社会科学规划课题:山西省县域新型城镇化与基本公共服务耦合协调的时空交互作用机理及优化路径;
⑥ 山西省自然科学研究面上项目:汾河流域农作物水足迹影响因素分析及预测。
2)数据基础
① 水文数据包括:河流流量、降水量、蒸发量等的长期监测数据;
② 气象数据:温度、湿度、风速、气压等气象要素的历史记录;
③ 地理数据:大地测量数据、数字正射影像数据、数字高程模型数据等;
④ 社会经济数据:辽河流域内人口分布、经济活动、土地利用等信息等。
【预期开展科技服务与教学活动】
1)流域文明与遗产传承
① 科技服务:运用无人机倾斜摄影、三维激光扫描等技术对晋祠水镜台、天龙山石窟进行高精度数字化建模与记录,开发融合VR/AR的沉浸式文化遗产体验平台,实现文化遗产“活态传承;基于数字模型开展虚拟修复,提升文物修复的科学性;运用GIS构建文化遗产“一张图”管理系统,整合地理、文化与社会数据,支持差异化保护与旅游策略;构建“天空地”一体化环境监测体系,评估环境变化对文化遗产的影响,实现风险预警与精准保护;
② 教学内容:通过文化遗产数字化与环境监测全过程引导学生参与实践,组织学生参与汾河太原段三维建模、GIS分析与环境数据处理,提升其跨学科应用能力与遗产保护意识,并结合线上平台与虚拟现实技术,开展文化遗产的互动式教学与公众教育,推动文化保护理念在青少年和公众中传播,强化数字人文背景下的教学创新与人才培养。
2)流域生态与绿色发展
① 科技服务:构建“空-天-地”一体化生态监测网络,利用卫星遥感、无人机和地面传感器对植被覆盖、土地利用、水质等进行动态监测,建立生态评估模型,定期发布流域生态健康报告,为生态修复与管理提供科学依据;运用大数据与物联网技术,搭建污染源智能监管平台,实现对工业、生活和农业污染的在线监控与预警,开发污染扩散模拟系统,提升流域环境应急响应能力;结合资源禀赋和生态承载力,开展绿色产业发展规划,推广生态农业、水土保持和再生水利用等绿色低碳技术,助力流域实现可持续发展;
② 教学内容:通过生态监测、污染防控与绿色规划的全过程,引导学生参与数据采集、模型构建与技术应用实践,提升生态环境管理能力,同时结合案例教学和实地调研,强化学生对流域生态保护与绿色发展的系统理解与应用能力。