白曉燕

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遙感考古在大遺址保護中的應用與實踐
——以河北大遺址為例

白曉燕

遙感考古 大遺址保護 航空攝影考古

遙感考古在我國起步較晚，但在大遺址保護中發(fā)揮著越來越重要的作用。以遙感考古在河北的發(fā)展歷程為例，討論遙感技術在大遺址保護中實踐與應用的問題，分析遙感考古技術具備的覆蓋范圍廣、無損探測等綜合優(yōu)勢在遺址保護中的作用，并提出在實際工作中存在的問題與不足。通過探討這些問題的解決之道，為大遺址保護提供新的發(fā)展思路。

近年來，伴隨著對地觀測技術的進步，我國遙感技術應用經(jīng)歷了從無到有，從小到大的發(fā)展。雖然遙感考古相對于西方國家而言起步較晚，但引入文化遺產(chǎn)領域后便得以迅速發(fā)展。我國大遺址的保護與發(fā)展現(xiàn)狀迫切需要這一技術全面的介入和支持。本文試以遙感考古在河北的發(fā)展歷程為例，討論遙感技術在大遺址保護中實踐與應用的問題，以求為大遺址的保護提供新的思路。

一、遙感考古與大遺址保護的關系

遙感考古傳統(tǒng)上被稱作航空攝影考古，是地學遙感理論、技術和方法在考古學中的應用。它與常規(guī)考古方法相比，可以節(jié)省大量的人力、財力和時間。 “遙感”一般是指從空間遠距離通過飛行器上裝備的光學、電子、微波等傳感器對地球表層的自然現(xiàn)象、資源狀況、環(huán)境變化及人文景觀等因素進行觀測①。我國境內(nèi)分布著眾多具有重要價值的大遺址。如果僅僅依靠傳統(tǒng)的考古技術手段，受限于資金、技術、人力、制度的影響，無法滿足對遺址進行保護的需求。運用遙感考古技術手段可以在較短的周期內(nèi)投入少量專業(yè)人員，在大型遺址區(qū)域開展全面的考古專項調(diào)查。利用遙感的多種手段對古代遺跡、遺物進行探測、分析和識別，結(jié)合這種方法可以在最短的時間內(nèi)結(jié)合傳統(tǒng)的考古手段進行勘探、發(fā)掘和保護等工作。

二、遙感考古在河北的發(fā)展歷程與應用

遙感考古在河北大遺址保護中的應用可以分為三個階段。

第一階段，1991—2002年，航空遙感攝影與購買、解譯航片。當時主要采用熱氣球在空中對地面的遺址進行航拍和購買抗戰(zhàn)時期、二戰(zhàn)的航片，解譯分析遺址的地面狀況，為考古勘探、發(fā)掘提供參考。

遙感考古技術最早應用到河北考古領域始于1991年，河北省文物研究所對北戴河秦行宮遺址的探方進行航拍，其后在常山漢墓考古發(fā)掘中也采取了航拍手段。2000—2002年河北省文研所對正在進行考古發(fā)掘的元中都遺址和趙王城遺址進行航拍，其中元中都航拍意義重大。當時元中都經(jīng)過三年考古工作，都城的格局已經(jīng)基本摸清，航空考古攝影科學地揭示了中都遺址的完整布局和新的遺跡分布，并從空中再現(xiàn)了都城周圍的山水格局，為研究遺址的古代環(huán)境提供了可能。

這一階段遙感技術的應用在河北具有開創(chuàng)性的意義，一是將遙感技術引入到河北考古領域，讓考古學家對它有了初步了解，二是促進了考古技術的發(fā)展，打開了考古調(diào)查、發(fā)掘的新視角。

第二階段，2003—2011年，本階段遙感考古的應用呈現(xiàn)出由單一到多元化發(fā)展的局面。

第一，河北省配合南水北調(diào)干線大規(guī)?？脊殴ぷ?，航拍的目的相對集中和單純?？脊挪块T購入了小型無人機，在承擔的多個考古項目中選出重要遺址，在全部探方揭示出來后進行航拍。這種遙感考古應用的特點：一是航拍的技術手段更加先進，小型無人機相較熱氣球的成像穩(wěn)定性和質(zhì)量更高；二是航拍的目的相對較為單純，僅限于考古發(fā)掘?qū)⑺刑椒浇沂境鰜碇蟮慕昂驼溆跋衽臄z；三是仍以考古發(fā)掘的實施單位為主體根據(jù)需要進行航拍。

第二，大運河調(diào)查、保護和申遺過程中遙感技術的應用。2007年1月，由國家科技部、國家文物局組織開展的國家科技支撐計劃重點課題《空間信息技術在大遺址保護中的應用研究(以大運河為例)》正式啟動。由于河北省文物保護中心于2006年率先開展了大運河文物資源調(diào)查，便以河北大運河為一個試點進行課題的研究與應用。運河作為大型線路文化遺產(chǎn)覆蓋面積廣，包含遺產(chǎn)類型豐富。本次課題直接提出空間信息技術的概念做為引領，以遙感考古(RS)技術為核心，輔以GPS技術、虛擬現(xiàn)實技術(VR)和地理信息系統(tǒng)(GIS)技術等手段，幫助人們重構(gòu)古代歷史環(huán)境，并使各種數(shù)據(jù)及時整合落地，運用于遺址保護的實際需要中，為大遺址保護提供了綜合性技術支撐的整體平臺。

第三階段，2012年至今。2012年2月，河北省文物保護中心掛牌成立了中國科學院、教育部、國家文物局遙感考古聯(lián)合實驗室——河北遙感考古工作站。這標志著遙感考古的相關工作在河北開始系統(tǒng)全面的推進。本階段遙感考古目的更加清晰和系統(tǒng)化，著重于在大遺址保護的各個階段全方位的實踐應用。

2013年8月，遙感考古聯(lián)合實驗室對河北省7處大遺址進行了航空攝影考古工作。這是國內(nèi)首次采用高分辨率的一次航空攝影考古工作，可清晰判讀地面遺跡，并達到大比例尺考古測繪要求，成圖比例尺為1:500②。 由于設備和技術的發(fā)展進步，本次航攝又有了新的發(fā)現(xiàn)。例如，在元中都宮城內(nèi)發(fā)現(xiàn)了幾組建筑遺跡，在皇城內(nèi)發(fā)現(xiàn)塔基?？脊殴ぷ髡靖鶕?jù)當?shù)匚奈锉Ｗo管理單位對遺址保護的具體要求，結(jié)合現(xiàn)場航拍、歷史上各種航片、衛(wèi)星數(shù)據(jù)和其他相關資料，試建河北省第一期大遺址遙感地理信息系統(tǒng)建設項目，并對遺址的地形做了三維復原和地表景觀設施監(jiān)測，通過研究地表溫度對遺址區(qū)綜合環(huán)境做出健康分析。

三、遙感考古在保護實踐中的優(yōu)勢與劣勢

遙感考古與傳統(tǒng)的田野考古在大遺址保護的過程中形成了一種相輔相成的關系，并因其能夠快速地獲取數(shù)據(jù)，成本更加低廉卻提供出更廣闊區(qū)域的考古信息，“對古人類空間的利用及過去人和景觀的相互作用產(chǎn)生全新的觀點”③，為遺址保護提供了全新、多維的視角，而更加受到大遺址保護專業(yè)工作者的青睞和重視。河北大遺址如果僅僅依靠傳統(tǒng)的地面徒步調(diào)查，所得到的資料往往不完整，遙感考古卻具有覆蓋范圍廣、光譜范圍大、時空分辨率高、光譜分辨率高、穿透能力強和對考古文物的無損探測的綜合優(yōu)勢④。只有依靠遙感考古技術才能完整揭露出大遺址的整體面貌，從而達到傳統(tǒng)考古需要花費數(shù)年的工作才能達到的效果，為區(qū)域考古研究、建立地理信息系統(tǒng)、遺產(chǎn)保護、城市規(guī)劃提供決策參考。

遙感考古目前在我國的發(fā)展方興未艾，但同樣也面臨一些劣勢。首先，遙感考古的實施需要遙感和遺產(chǎn)保護專業(yè)人員的共同合作，目前尚缺乏學科間有效的交融和滲透；其次，作為需求方的文物部門沒有真正搞清遙感考古對于文物保護真正的作用和能帶來的多方面的收益，遙感的數(shù)據(jù)在短暫的利用之后容易被束之高閣，尚未形成一種常規(guī)利用的局面；再次，由于遙感考古更多的自然科學屬性，缺乏對它深入淺出的闡釋，基層文物部門常常缺乏足夠的動力開展這項工作；最后，遙感考古的專業(yè)人士往往沉浸于技術上的研究，忽視增強文物專業(yè)的素養(yǎng)和造詣，致使我國的遙感考古技術沒有真正深入融合到遺產(chǎn)保護的專業(yè)層面，產(chǎn)生更加深度的影響。

總之，遙感考古在河北大遺址的實踐應用，始終在與國家先進的技術手段和國際先進的科技理念相銜接，但有待于從地方到中央的相關部門予以重視與支持。廣大遙感考古和文物工作者應注重學科間的交融，從工作站走出去到基層深入宣傳、解釋利用遙感的優(yōu)勢，使地方政府和文物部門主動要求運用遙感技術到文化遺產(chǎn)保護的工作中。遙感考古的全方位應用還有很長的路要走，需要鍥而不舍地將這項學科工作深入推廣下去，相信遙感考古技術在大遺址保護中必將發(fā)揮越來越重要的作用。同時在大遺址保護的常規(guī)化過程中帶動景觀考古學⑤和空間考古學⑥兩門新興學科的介入和發(fā)展。

注 釋：

① 姚樂音、楊 林：《中國航空攝影考古的新進展》，《南方文物》2011年第2期。

② 姚樂音、楊林、白曉燕：《河北省張家口及保定市大遺址航空攝影考古工作紀實》，《中國文物報》2013年9月27日。

③ 鄧飚等：《遙感技術在考古中的應用綜述》，《遙感學報》2010年第14期。

④ 聶躍平、楊林：《中國遙感技術在考古中的應用與發(fā)展》，《遙感學報》2009年第13期。

⑤ 張海：《景觀考古學——理論、方法與實踐》，《南方文物》2010年第4期。

⑥ 王心源、郭華東：《空間考古學：對象、性質(zhì)、方法及任務》，《中國科學院院刊》2015年第3期。

〔責任編輯、校對 孫 琳〕

白曉燕，女，1974年生，河北省文物保護中心副研究館員，郵編050031。

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1001-0483(2015)02-0047-03