張益嘉

摘 要：遙感考古對大遺址保護在勘探、檢測、研究等方面都有著至關重要的作用，是科技考古的重要手段，本文從大遺址保護的特點出發(fā)，運用遙感考古作為傳統(tǒng)考古的有力補充，希望在市縣一級的考古科研機構(gòu)中普及開來，將對中國的考古事業(yè)有著積極的推動作用。

關鍵詞：遙感考古；大遺址；保護

1 大遺址的特點及保護需要

大遺址由遺址本體及其自然環(huán)境、人工環(huán)境和人文環(huán)境所構(gòu)成的具有明顯區(qū)域特征遺存及其相關環(huán)境構(gòu)成。大遺址的概念表現(xiàn)在兩個方面，一是規(guī)模大，二是文物價值高。大遺址一定是一個區(qū)域，其分布面積在3平方公里以上才可稱為大遺址。大遺址分布范圍廣，組成要素復雜，僅僅依靠傳統(tǒng)的考古調(diào)查是十分困難，且不全面的。我國大遺址數(shù)量多、面積大、區(qū)域廣、類型多，有的地處偏遠，有的居鬧市之中，易遭受不同原因的破壞，僅僅依靠傳統(tǒng)的方法對其進行監(jiān)管非常困難。基于以上大遺址特點，在大遺址保護中運用現(xiàn)代科技，尤其是遙感技術(shù)，對大遺址發(fā)現(xiàn)、調(diào)查、監(jiān)管等工作進行技術(shù)支持是十分必要且有利的。

2 遙感考古的概念

遙感是隨現(xiàn)代攝影技術(shù)、空間技術(shù)與光電技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的一門綜合性探測技術(shù)。它源于攝影測量，航空攝影學的發(fā)展為遙感技術(shù)提供了空間定位的理論基礎和方法。

遙感考古就是將遙感技術(shù)應用于考古研究中，即運用遙感技術(shù)，獲取遺跡或現(xiàn)象的電磁波或超聲波信息，并運用光學或計算機圖形圖像處理技術(shù)，對這些信息進行濾波、分類、特征提取等處理，再根據(jù)影響的色調(diào)、紋理、圖案及其時空分布規(guī)律進行分類、識別和解譯，確定遺跡或現(xiàn)象的位置、分布、構(gòu)成與形狀諸方面特征，還能進行文化資源追蹤、考古測量、古地形地貌與古城址復原等工作。

3 遙感考古在大遺址保護中的應用

空間信息技術(shù)是遙感技術(shù)的核心，也是遙感考古勘探與研究中的關鍵所在。

3.1 大遺址的發(fā)現(xiàn)與調(diào)查

大遺址雖在地面上常常有蹤跡可尋，但在廣闊的茫茫大地上尋找起來十分困難，僅僅依靠地面的田野考古，也很難精確地確定其位置及范圍。而利用航片或衛(wèi)片進行綜合分析，則很容易達到目的。另外在一些交通不便、自然條件惡劣、地貌地形復雜的地區(qū)，用常規(guī)的考古方法很難開展工作，而遙感考古卻可大展身手。

在遙感影像上，可以通過目標物的形狀、大小、色調(diào)、陰影、顏色、紋理、圖形以及相關地物的位置直接勾繪出遺址的整體形狀及其分布特征。我們還可以根據(jù)一些遺留的護城河遺址，進行水域條件的變化分析，反演古代人類的生活環(huán)境。

地表難以直接判讀的大遺址，可以通過間接標志進行判讀分析。這些標志主要有土壤標志、植被標志、地質(zhì)地貌標志等。在考古遺跡或大遺址的土壤特征中，可以借此分辨出古代的城墻、道路、墓葬、古河道等遺跡；城墻、道路處的遺跡會呈現(xiàn)出較淺的色調(diào)，而墓葬、古河道處的遺跡則色調(diào)較深，這些是實地調(diào)查時很難發(fā)現(xiàn)的。一般來講，墓葬、填平的壕溝、渠道、灰坑等類遺跡因其之地疏松、含水量豐富、土質(zhì)相對肥沃而使植被生長旺盛，而古代道路、夯土、瓦礫、紅燒土以及磚瓦類建筑因土壤板結(jié)、透水性差，植被生長較差。

此外，由于雷達全天候的成像能力及對一定地物的穿透能力，地物的后向散射特性決定了大遺址能從雷達圖像上識別出來。目前已有很多利用遙感技術(shù)發(fā)現(xiàn)考古遺址的實例充分說明了遙感在考古應用中的作用。例如：美國的考古學家們利用衛(wèi)星遙感影像發(fā)現(xiàn)了早已沉沒海底數(shù)千年的古埃及名城亞歷山大；歐洲的考古學家根據(jù)早期照片發(fā)現(xiàn)了多處古羅馬的建筑遺址和著名的“羅馬大道”；對于國內(nèi)考古界探尋多年的一些遺跡如西周豐鎬遺址和王陵、北魏平城和金陵，成吉思汗陵等千古之謎都可以利用空間信息技術(shù)結(jié)合傳統(tǒng)的考古學方法進行研究和探尋。

遙感考古的又一大研究內(nèi)容，就是對大遺址中深埋于地下的古代遺跡、古墓等進行無損探測。目前采用的無損探測方法主要包括磁力探測法、電阻率探測法、微波脈沖“探地雷達”以及地震探測法等。2002年，采用航空遙感高光譜技術(shù)和熱紅外遙感技術(shù)與磁法、電法等20多項國內(nèi)外先進的、高精度的物理探測技術(shù)，對秦始皇陵區(qū)2.13 平方公里，陵園區(qū)56.25 平方公里進行遙感和地球物理綜合考古研究，探明地宮、建筑遺址、陪葬坑文物遺存等信息863項目。

3.2 大遺址的監(jiān)測

為支持經(jīng)濟發(fā)展，適應城鄉(xiāng)發(fā)展要求，確保大遺址本體及其環(huán)境的安全，2010 年國家文物局啟動了 “國家重要大遺址衛(wèi)星遙感技術(shù)動態(tài)監(jiān)測”項目，共完成11 處大遺址的衛(wèi)星遙感監(jiān)測，2011年啟動第二期監(jiān)測工作，完成15 處大遺址遙感監(jiān)測。2012 年委托中國文物信息咨詢中心承擔漢長安城遺址、隋唐洛陽城遺址在內(nèi)的13 處大遺址的監(jiān)測工作。

大遺址遙感監(jiān)測是以遙感技術(shù)為技術(shù)支撐，結(jié)合地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理和空間分析手段，對大遺址監(jiān)測信息進行管理、更新和分析，從而實現(xiàn)區(qū)域性大遺址信息的獲取與分析，實現(xiàn)對大遺址的監(jiān)測與保護狀況評價。參照監(jiān)測遺址保護規(guī)劃的覆蓋范圍，采購滿足要求的最新時相高分辨率衛(wèi)星遙感影像，以前期遙感影像圖為數(shù)學基礎，結(jié)合 DEM 數(shù)據(jù)，經(jīng)正射糾正、數(shù)據(jù)配準融合、影像鑲嵌等環(huán)節(jié)，制作最新時相的高分辨率彩色正射遙感影像圖（DOM）。

利用實時衛(wèi)星遙感影像圖與前期衛(wèi)星影像圖對比，進行人機交互式多源信息綜合解譯，準確地對變化圖斑、線狀地物和遺址本體進行判讀，通過屏幕數(shù)字化獲取變化地物的矢量數(shù)據(jù)，確定其變化類型和性質(zhì)。

通過野外實地踏查檢驗衛(wèi)星影像解譯成果、核查解譯中不能辨識的圖斑、巡查解譯中未發(fā)現(xiàn)變化的地物，并判斷其類型、性質(zhì)、位置、面積等指標。

根據(jù)變化地物的不同屬性類別，分類統(tǒng)計、匯總不同變化地物的數(shù)量、面積，編寫遺址動態(tài)監(jiān)測報告和編制變化地物專題圖。建立動態(tài)的大遺址遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)庫和完備的規(guī)范和技術(shù)標準，促進數(shù)據(jù)共享，為大遺址的保護、管理和利用提供有力的數(shù)據(jù)資源支撐。

3.3 古環(huán)境研究

大遺址規(guī)模巨大，內(nèi)涵豐富，所涉及到的古代環(huán)境也相當復雜。用遙感信息研究長周期的歷史環(huán)境變遷，主要依據(jù)它在遙感圖像上所留下來的“痕跡”進行識別。這些特征反映在遙感圖像上，通過色調(diào)、陰影、形態(tài)、大小、紋理等的差異識別出來。

一個地區(qū)的環(huán)境演變，最主要的是水系的演變。利用特定的光譜特征，可以很清楚地將水系變遷的路線、方向甚至成因反映出來。目前，應用遙感技術(shù)進行環(huán)境考古，主要集中在運用衛(wèi)星及航天圖像進行考古遺址環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境變化和社會變革的關系研究以及歷史時期環(huán)境恢復等方面。

綜上所述，遙感考古對大遺址保護在勘探、檢測、研究等方面都有著至關重要的作用，是科技考古的重要手段，是傳統(tǒng)考古的有力補充，成功案例不勝枚舉，應該受到學界關注，更加重要的是在市縣一級的考古科研機構(gòu)也可以逐漸普及，這將對中國的考古事業(yè)有著積極的推動作用。

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（作者單位：張家口市文物考古研究所）