测绘技术在晋国遗址文物保护中的应用.doc

测绘技术在晋国遗址文物保护中的应用 周建波I摘要1本文介绍了测绘技术在大遗址文物保护方面中的应用，采用3S,4D技术，将文物遗址分布、文物遗址信息、遗址规划等，纳人计算机管理，建立大遗址基础信息管理系统，为文物保护、规划提供有力的帮助。【关键词】大遗址保护3S,4D技术基础信息管理系统1引言 中华民族具有5001年的悠久历史，孕育了丰富的文明，各种文化相映成辉。解放前近百年，由于国家的软弱与落后，许多文物古迹遭到破坏与洗劫，大量文物流落国外。建国后，党和政府加强了对文物事业的管理，但财力所限，大部分处于抢救、看守状态;改革开放以来，随着国家经济实力的加强，人民生活水平的提高，国家和地方政府提高了认识，加大了投人，文物事业得到了大力发展。 由于财力和技术的限制，许多文物古迹没有得到科学的保护与规划。随着科技水平的发展，特别是计算机技术的日益成熟，文物古迹保护与规划将进人一个崭新的阶段。只有对文物进行科学合理的规划、保护与开发，才能使其成为一个新的阳光产业。2项目概况 侯马市位于山西省南部，古称新田，是春秋时期五霸之一的晋国故都，是我国黄河流域古文化发祥地之一，有着丰富的文物资源，建国后发掘的古遗址有数十处，出土文物十多万件。其中最重要的考古发现有:100万年前的纳玛象化石、新石器时期的粮仓、国家一级文物保护单位侯马晋国遗址、侯马盟书(1995年被列为我国考古十大发现之一)以及东周铸铜遗址、战国时期的墓葬、东周时期的车马坑、金代的砖雕舞台模型等，这些古遗址、古文物都具有很高的考古研究价值。 散布于侯马市域内220k扩范围内的晋国遗址的总体保护范围约45k.，保护规划目前正在抓紧进行。受侯马市文物局的委托，建设部综合勘察研究设汁院于2001年6月至9月承担了晋国遗址基础文物信息采集及文物信息管理系统建立的项目，采用现代测绘技术手段获取遗址保护区内的基础文物信息，全面反映历年考古工作成果，为侯马市的文物保护规划提供高质量的基础图件和数据，并采用计算机对获取的基础文物信息进行管理，提高文物局的自动化管理水平，为局内文物信息化建设奠定基础。 本项目的实施过程中具有如下突出特点: 1)采用3S技术和4D产品的集成应用，体现了本项目的技术含量, 3S技术即:遥感(RS)、全球卫星定位(GPS)和地理信息系统(GIS)技术;4D产品即:数字正射影像图(DOM),数字线化图(DLG)、数字高程模型(DEM)和数字栅格图(DRG); 2)本项目采用3S技术和4D产品在侯马市大遗址保护中的集成应用，为大遗址文物保护方面的新技术及新产品应用进行了积极有益的尝试; 3)本项目制作的各类高质量的文物信息专业图件、获取的各种数据和图形文件、以及建立的基本文物管理信息系统，为今后侯马市的文物保护规划和文物的开发利用建立了良好的数据基础和现代化管理手段。3基础文物信息采集3.1遗址保护区控制系统建立 在约45k.遗址保护区内，建立了36个(18对)GPSE级永久性控制点，作为侯马遗址文物信息采集工作的基本控制网，并在此基础上，根据文物点的分布情况加密等级导线，构成侯马遗址文物信息采集工作的整体控制系统。基本控制网点的埋设采用混凝土现浇等方式，以便于长久保存。3.2遗址保护区文物特征信息野外采集3.2.1遗址边界特征点的标定 由于古城遗址被自然地表长期覆盖，因此古城遗址具体边界特征点的位置在考古专家现场明确标定后进行测量，为方便后期利用，遗址测量点采用设置“石灰坑桩”或其他有效措施予以明确标定。采用GPS静态定位技术，测定其三维坐标。3.2.2遗址分布状况及自然地表标高测定 根据文物点的分布情况，直接利用整体控制网点，或发展次级导线点，精确测定遗址边界特征点的三维坐标和遗迹范围内具有代表性的自然地面标高(以三维坐标形式表现)，以获取文物的几何特征信息。 本次进行的文物几何特征信息采集工作的文物点共有27处，其中包括:古城遗址9处、墓地8处、庙寝遗址1处、祭祀带5处和手工业作坊遗址4处。3.2.3基本属性信息的调查 在文物几何特征信息采集的同时，收集文物点的名称、种类、地名、植被状等基本属性信息。3.2.4宫殿台基及古建筑保存现状专题图测绘 采用数字化地形测绘的方法进行4处共6座宫殿台基和古建筑1;200比例尺现状专题图测绘以及宫殿台基纵、横剖面图各1条，全面反映文物保存现状，为宫殿台基及古建筑的保护维修提供详实的数据基础。同步获取文物点的基本属性信息。3.3 1:10000文物信息资源图的制作3.3.1 1:10000数字影像地图制作 利用侯马市原有1 : 10000地形图资料，建立该区域地面起伏状况的数字高程模型(DEM)。利用1999年1 : 35000黑白航片、地形图特征点至标和DEM数据，制作侯马市1: 10001数字影像地图。3.3.2影像图与线划图的套合 对原有侯马市1:1000(地形图资料进行数化处理和数据合成，统一制作成1. 10001)数字地形图，以1:1000(数字影像地图为基础，经过遗址保护区现状信息的调绘，对原有地形图与文物有密切关系的非文物信息进行标注和图形的局部更新。将影像与线划信息进行套合，生成侯马市1:1000(】文物专题图。3.3.3 1:10000综合文物信息资源图的生成 以1:10001文物专题图为文物信息载体，将文物几何特征信息、基本属性信息以及GPS网点等信息纳人地形图中，并用特殊线型、图案填充和色块对文物信息进行突出处理，最终生成侯马市1:10000综合文物信息资源图。3.3.4文物遗址属性信息调查 采用属性数据调查表的方式进行各文物遗址点的属性调查工作，将37处侯马晋国遗址文物点按照古城(台基)、作坊、祭祀、遗址、庙寝、墓地等内容进行分类，分类填写调查表。 调查表中记录了文物遗址的名称、简要说明、挖掘年代、地理位置等信息。属性数据调查表将作为文物信息管理系统属性数据录人的依据。 其他资料包括:出土的晋都新田时期文物，分类为陶器、铜器、玉器、车马器、骨器、铅器、石器等，对每类文物及出土发掘现场、现状情况等分别选取了具有代表性的器物和场景照片，并进行扫描处理。 基础文物信息采集流程如图14侯马晋国遗址基础文物信息管理系统的建立 建立文物信息管理系统的目的是为了能够更加方便地对所获取的各种文物信息进行管理和维护，方便使用者对文物信息资源进行查询和使用，实现文物信息管理的自动化。在系统开发过程中，综合运用了GIS,CAD和数据库管理等技术，以VB为主要开发工具，实现了系统的各项功能，并使系统的使用界面美观实用、操作简便。在满足目前所要求的应用功能的前提下，同时考虑到在系统功能和数据内容方面的可扩展性，并使得系统开发工作具有一定的先进性。圈2文物管理系统功能结构圈4.1软硬件配置 系统采用单机运行方式，对硬件的要求不高，只要一台高档微机和一台打印X16/绘图仪就可以满足系统运行的要求。建议计算机的基本配置为:奔腾P4的CPU,256MB以上的计算机内存，40GB以上的硬盘，32MB的图形加速卡，17显示器。操作系统:Windows98/2000/Window NT 4.0以上操作系统。 开发平台:采用国产优秀GIS平台软件SuperMap 2000,数据库:Access数据库管理系统。 开发工具:以VB高级语言和SuperMap 2001的GIS控件。4.2系统功能结构 文物管理信息系统的建立基础是获取的各类文物信息资源，各种数据的据、文本数据和图像数据，对于数字地形图、数字正射影像图、图片等资料以文件形式存储，而对于文物遗址描述信息、控制点坐标数据等属性信息采用数据库格式存储，通过数据库索引表的建立，使得图形与其属性进行连接。 系统采用多窗口、主菜单、下拉菜单、弹出菜单、输人模板、键盘输人等息、表格数据以及文本资料的集成管理，可进行由图形到属性和由属性到图形的双向查询，并可对查询结果进行打印输出。 主要功能模块包括:地理信息管理、文物信息管理、图形编辑修改和系统挂接。系统提供了与MicroStation,AutoCad系统的切换连接功能，以利于矢量图形的调用和编辑修改。系统提供了完整的联机帮助手册，用户可以随时通过查看联机帮助手册，以解决使用中的问题。 文物信息管理系统的功能结构如图2所示。5结束语 文物保护中的测绘工作主要以手工测绘为主，效率低，精度难以保证。在此次侯马工作期间，因为一处古墓葬遗址，到处找图纸、资料，而没有准确的位置，几位当年参加发掘的专家带路去找，因城市发展变化太快，所指位置不一。此现象在文物界较为普遍，资料没有科学的管理，需要使用时已丢失或损坏。 本院坚持文物保护测绘工作20多年，对文物测绘积累了丰富的经验。应用现代高科技测绘技术、3S技术和4D产品，对文物保护工作进行积极有益的尝试，希望摸索出一套行之有效的方法，提高文物保护的科技含量，进人数字信息管理时代。本项目的成果、数据及管理系统经过专家评审，得到了侯马市文物局、山西省文物局及国家文物局、联合国教科文组织的充分肯定。希望经过不懈的努力与探索，总结经验、不断完善，为祖国的文物保护工作做出更大的贡献。Abstract; This article introduced the application in large archeological site/ min cultural relic reserve using surveyingtechnology. By adopting 3S and 4D techniques, we constructed the large cultural relic archeological site/ min basicinformation anagement system. In this system, we got all these such as the distributing of cultural relic archeologicalsite/ min, the information of cultural relic archeological site/ min, and the planning of cultural relic archeologicalsite/