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遥感考古:远距离探测地下文物效率提高上百倍

2019-05-13 作者:meili 点击: 次
在公元前3500至2500年,可谁能想到,还居住着大量百姓,里面有宫殿、粮仓、祭台等,远处现代高楼林立,果园里,果园下面是一座雄伟的王城,...

在公元前3500至2500年,可谁能想到,还居住着大量百姓,里面有宫殿、粮仓、祭台等,远处现代高楼林立,果园里,果园下面是一座雄伟的王城,红桃、褐梨挂满枝头;水渠纵横,灌溉着无数良田,远处高楼附近是规模宏大的水利工程。 这是浙江杭州余杭区良渚、瓶窑两镇交界处的良渚遗址发掘基地。如此巨大的城邦,经历了数千年的沧桑巨变,它是如何在短时间内精准发掘和确认的呢,又经过近年来现代化大建设的更改?浙江省文物考古研究所副所长刘斌研究员给出的答案是,遥感等多学科合作显成效。找寻时间的影子2006年9月,12月成为我国申报世界遗产预备名单中的一个项目,堪称“中国古代文化长廊”的京杭大运河被列入国务院公布的第六批全国文物保护单位名单。大运河文化遗产的内容,还有非物质遗产,还有运河沿岸的崖谷、超官、官仓、会馆、驿站、庙宇等,以及依托运河发展起来的历史性城镇、街区、村镇,此外,包括运河河道、码头、船闸、堤坝、桥梁等水工设施。要将运河申遗,并非易事。留下的是保存在地下的遗址,目前运河不少踪迹已经从地面上消失了。国家科技支撑计划立项支持京杭大运河寻址,这是支撑计划首次支持将高科技手段应用于人文科学,2006年。对京杭大运河开展了现状调查,结合文物考古、水利工程研究,项目组以空间遥感信息技术为主。简而言之就是通过传感器对地表及地表以下考古遗迹进行远距离的观察、探测,遥感考古。考古学家是如何利用遥感手段探测分析研究地下考古遗迹的呢?从而形成了这一地区在土壤、水分、地表温度等方面一系列的特别征象,与周围没有经过人工扰动的土壤环境存在着差异,保存于地表或地表以下的古代遗迹随着岁月的流失逐渐荒废,中科院遥感所聂跃平研究员解释说,但由于这些遗迹全部为人工建成,有的成了农田,有的形成村镇。这种特征人在平地或高空用肉眼观察时感觉不明显,而遥感(包括地球物理勘探技术)则能用紫外线、可见光、红外线、热红外、微波等能量波范围全波段电磁波来探测地物,因为肉眼只能观测到可见光部分的电磁波反射能量。技术人员先进行不同分辨力卫星影像数据收集和图像处理,聂跃平说,然后对运河本底和周边环境进行解译,用一年多的时间就提供了相关技术资料,项目立项后。十年做不完,“用人工测。利用老航片,于是借助历史记载,”聂跃平说,工作中研究人员发现在济宁南旺分水岭有分水工程遗迹,于2009年探测出了该工程遗址,结合雷达、物探技术。受国家博物馆遥感与航空摄影考古中心和内蒙古文物考古研究所委托,科研人员花了28天,安装一双“天眼”2006年4月至5月,承担了内蒙古额济纳旗居延遗址群的航空遥感考古项目。这也是我国首次对居延遗址群进行大范围航空摄影考古调查。境内自然环境恶劣,沙漠戈壁为主要地貌,内蒙古额济纳旗地处内蒙古西部。科考人员很难进入实地做详实探查,居延遗址群分散在约1万平方公里的地域内,航空遥感手段成为最有效的方法之一,道路不畅。此次调查主要对居延遗址群范围内的黑城遗址、绿城遗址、居延都尉府遗址、雅布赖城遗址、红庙遗址、温都格城遗址、大同城遗址、大方城遗址、红城子遗址、一塔遗址、双塔遗址、五塔遗址以及20多处烽燧遗址进行了航空摄影,内蒙古文物考古研究所相关人员介绍说。对一个地区地貌进行全方位观察,大大节省了考古调查的成本,不会受到地理环境的限制,利用遥感技术考古通过在空中实现对地面俯视,聂跃平说。遥感图片容易获得一个地区的全局信息,同时,遥感图像成像尺度变化范围大,有利于人们对所得图片进行研究。在效率上要比传统的踏查方法提高几十倍甚至上百倍,用遥感与航空摄影考古的方法,在相同范围内,有人做过统计。从卫星照片、航片上发现目标,发现了2000多处新遗址,用GPS确定坐标,对新疆地区进行遥感勘察,中国科学院、教育部、国家文物局遥感考古联合实验室与新疆、海南有关机构合作,在“文物三普”中,然后对新发现的文物点进行地面抽样检查。同时他们对海南森林植被覆盖区的古遗址也进行了有效的遥感探测。遥感考古对古代遗迹的破坏相对于传统考古要小得多,“最重要的是。尽可能地减少破坏,可以在不破坏文物的前提下,了解遗址和古代墓葬的构造,利用遥感图像。”聂跃平说。建立遥感信息库还原历史遥感探测技术、地磁探测法、三维扫描,考古已告别了“拿着小铲子挖土”的时代,越来越多的现代高科技手段将应用于考古。收集了遗迹分布区内可能收集到的航片、卫星照片资料,自己最近在遥感资料的基础上,采用虚拟现实技术对京杭大运河沿线的重要古建筑进行了虚拟复原,再现了古人开凿大运河的智慧和贡献,聂跃平说,展示出古时的漕运景象。东部草原、西部沙漠、中部丘陵和山区,遥感的数据和参数使用都不一样,内蒙古区域,环境和遗址情况不一样,“我国地域辽阔。目前只是把已经勘察过的区域资料保留下来,这项技术的应用,将对我国今后进行大遗址保护规划、文保管理、遗址环境变化的动态监控、公众享受文化遗产保护成果等起到重要作用,未来希望能建立一个全国的遥感考古信息库,”聂跃平说,积累参数,进一步研究,“这需要很多年的数据积累。”

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