在北京的中轴线最南端，有一座城门，不仅有悠久的历史，而且有拆而复建的曲折经历，它就是永定门。永定门始建于明嘉靖年间，上世纪五十年代，永定门因城市建设之需被拆除，后来于2004年在原址上复建，如今又靠数字化实现永生。

一次重生：砖瓦复建

永定门的第一次复建，真不是件省心的事。为了使北京中轴线形态更完整，永定门需要在原来的位置，按原来的形制，用原结构、原材料和原工艺复建。考古勘探后，麻烦立刻出现：老城楼的位置，正好压在南护城河的巡河道路上。要复建，就得占用一点巡河道。河湖管护部门担心防汛安全，坚决不同意。设计团队一轮轮协调，硬是磨出了一米的复建空间。为保证建筑安全，设计组决定在城楼的基础部分采取现代材料做法。

有了地方，还得恢复原样。可是图纸残缺，史料模糊，连斗拱尺寸都没有记载。还好，可以参考同时期建筑，来推敲木结构的比例关系，于是建筑师们干脆上脚手架，爬上北京城里现存的乾隆年间古建测量。经过反复分析，绘制了近40张图纸，才确定永定门的模样。此外，在用料和工艺上也力求“原汁原味”，木工的斗拱加工用传统手法，刷桐油也得用牛尾蘸着甩上去。

历尽波折，这条轴线再次从永定门起笔，延伸向天坛、紫禁城与钟鼓楼，故事的开头又回来了。

二次重生：数据永生

故事继续，科技时代，人们决定让这座门的保护方式再升一级，数字永生。

测绘师在永定门周边架起三维激光扫描仪，以每秒200万点的速度，收集它的每一处信息一团一团的点云，组成立体的数字宫殿。激光反射回来的信号能告诉仪器这个点多远多高，配合相机照片，拼出精确的三维模型。

在数字世界里，永定门不再怕风化、坍塌或拆除。

同样的技术，也被用在以永定门为端点的整个中轴线。过去测建筑要搭脚手架、拿尺子爬上爬下，又慢又费力，还怕蹭坏文物。现在呢？测绘人员借助设备，采集数据几天搞定，剩下都在电脑里完成。就连天安门广场上20多万块地砖，都能测，别看它们一眼望去差不多，实际上每一块的纹路、形状、磨损都不一样，而测绘团队改装设备，让镜头直冲地面，再配合深度学习算法，自动识别和编码，每一块砖都拥有了专属身份ID。可以说，地砖都上了户口。

如今，在数字世界里，可以俯瞰遨游，看到每一块砖每一道纹路都被精确记录、永久保存。今天的数字中轴线，依然从永定门开始。这座几百年前的城门，如今在数据云上继续站岗。它守卫着北京的记忆，这一次靠着激光扫描采集的数据，再由算法重建成数字模型，永定门真的实现了永生。

本文为科普中国·创作培育计划扶持作品
作者：希卡石板修复小组
审核：北京建筑大学建筑与城市规划学院 建筑遗产保护 教授 李春青
出品：中国科协科普部
监制：中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司

来源: 科普中国创作培育计划

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