城市遥感考古的发展动态.docx

城市遥感考古的发展动态 遥感考古学是自然科学与社会科学，高新技术与人文科学相互交叉、渗透、融合的必然结果。它利用地面植被的生长和分布规律，如土壤类型、微地貌特征等物理属性及由此产生的电磁波波谱特征差异，运用摄影机、摄像机、扫描仪、雷达等设备，从航天飞机、卫星等不同的遥感平台上获取有关古遗址的电磁波数据或图像等信息，对这些信息进行光学或计算机图像处理，使摄像的反差适合，特征明显，色彩丰富，再对影像的色调、图案、纹理及其时间变化与空间分布规律进行识别和解释，从而提供了古代遗存的位置、形状、分布构成类型等情况，为考古发现提供科学的资料和数据。城市考古遥感是利用遥感手段对残存于地表上下的古代城市进行调查、分析及研究。对于考古学来说，它是从遥感影像特征出发，结合地理学、历史学去研究城市起源、发展及衰亡过程的重要手段；对于遥感研究来说，它是遥感图像识别技术、古代城市环境综合判读技术在考古领域中的特殊应用与拓展。因此，城市考古遥感是城市考古思想与遥感判读识别技术的结合。它对于拓展我国遥感应用研究的深度与广度、推动考古事业的发展有重要意义。城市遥感考古以研究古城和城内古代建筑结构布局为主要内容，在我国已经作为一项成熟的技术被运用。如地矿部航遥中心作的北京故宫航空遥感图，可以清晰地看到整体古建筑的结构布局。我国是一个古代多城池的国家，但是除去少数被保留下来的，由于城市建设的需要，绝大部分已经被拆毁了，所以要想了解古代城址的全貌非常困难，遥感考古技术通过全方位的观测，至少能够为我们提供某些线索。遥感考古近几十年来发展很快，受到许多考古工作者青睐，是因为它有以下优点：1、遥感图像是对地物的宏观反映，用来进行考古调查能避免野外工作花费大量时间，经费和精力，减轻劳动强度。此外，遥感图像可使我们得到一个整体的观念，具有指导性，避免野外工作的盲目性。2、遥感考古是一种非破坏性的研究，它可以在不触及文化遗迹的情况下精确确定遗迹的位置、形状、大小等。对现已埋没于地表下的古沟渠、古河道或大型建筑物等，在信息丰富的遥感资料上有时能很清楚地反映出来。3、航片或卫片（包括数字化后的磁带数据）具有很强的资料性，特别对那些文化发达地区，已被后期发掘破坏掉的遗迹，可保留原貌，供以后恢复和进一步研究使用一、国内外现状、发展趋势，举例1、国际发展现状及趋势1906年英国军官H. P. 沙普从军用热气球上对新石器晚期的巨石阵遗址进行了倾斜和垂直摄影拍照，并在考古学杂志上发表。英国地理及考古学家O.G.S.克劳福德在20世纪20年代做的工作奠定了航空摄影考古学的基础，提出了航空考古勘察和航片分析的三种标志：阴影标志，土壤标志和植被标志，从航空像片上识别出农田里罗马时期的古城遗迹。到了30年代基本建立了航空摄影考古学的理论基础，许多国家逐渐应用航空摄影考古学的方法并拍摄了大量的考古航空像片。第二次世界大战期间，航空摄影技术得到了进一步的发展，垂直和倾斜摄影技术得到了很大提高，研制出彩色胶片和红外假彩色胶片，并出现了微波雷达成像技术。此后，航空摄影考古学在西欧得到更迅速的发展，特别是战后重建和发展经济过程中遇到的经济建设与文物保护的尖锐矛盾，使航空摄影考古得到更大的重视。通过利用航空摄影考古和地球物理无损探测等技术，加强了考古勘探的力度并大大降低了大面积地面作业的勘探成本。 自1957年前苏联人造卫星发射成功到1972年美国地球资源卫星对地球成像，在短短的十几年里，人类航天技术得到了突破性发展，从卫星平台上获取的大量对地观测数据，揭开了遥感考古的新篇章。现在我们不仅能得到多光谱(甚至高光谱)、多角度、多分辨率、多尺度的光学遥感数据，还能得到多波段、多极化、多模式的成像雷达数据；不仅能得到全球尺度高时间分辨率的遥感影像，还能得到像“快鸟”这样61cm高空间分辨率卫星图像。所有这些都为包括环境考古、文化景观考古、古地理重建等在内的考古学研究提供了丰富的数据，也为用地理信息系统对古遗址的文化资源管理提供了基础遥感影像数据库。通过遥感、地理信息系统、全球定位系统与田野考古的结合，我们能精确地提取人类历史文化遗产的空间信息，并监测文化遗产地在人类和自然因素作用下的时空变化，为政府部门保护文化遗产提供科学依据。 虚拟考古是上个世纪90年代发展起来的一项基于计算机平台的新技术。利用虚拟考古技术，人们可以基于过去曾遭受破坏的某个文化遗址的历史资料，结合该地的地貌、水系、地形高程等景观特征，恢复和重建古遗址原貌，为文物保护提供一份可用计算机存档的历史资料。 1990年初，由法国空间局、美国宇航局、欧空局、日本宇宙事业开发集团等遥感机构共同筹备了“空间考古研究”的国际学术会议；1997年3月，第一届“遥感考古应用会议”在美国明尼苏达州举行，会议讨论了卫星和航空遥感在考古、考古资源管理、居民地分布格局识别及环境考古研究中的优势及重要作用；2001年由意大利文化遗产应用技术研究所和美国波士顿大学考古研究中心、遥感中心和考古系与NASA合作举办了“意大利美国遥感研讨会：数字技术重建古地形”，主要目的是针对GIS、空间分析和遥感技术开展古地形重建，以及把考古景观作为重要且丰富的文化资源进行评价和展示。2002年4月，在希腊召开了“考古学中计算机应用和定量方法大会”，其会议主题为“考古的数字遗产”，讨论了空间信息技术在考古领域上的独特作用，评价和分析了空间信息在世界遗产的监测、管理、制图、保护等方面取得的成果。这些都反映出以“数字化”为主题的考古学发展已成为当今多学科交叉发展的主流，遥感和虚拟现实技术已成为考古研究和古遗址保护与重建的主要技术手段。2、我国研究进展中国遥感考古技术出现较晚，但是发展迅速，在国内的许多遗址的考古调查中，遥感考古技术都已经发挥了重大作用。如在20世纪60年代修建三门峡水库时，我国考古工作人员就曾经利用航空照片对库区古代遗址、墓葬的分布进行分析。70年代，又利用遥感技术对秦始皇陵进行过探测。进入90年代以后，我国更是加大了对遥感考古的投入力度，建立了一批重点实验室并召开了一些具有国际水平的会议，以对遥感考古进行专门的学术研究。1993年由国家教委批准在华东师范大学成立了“城市与环境考古遥感开放研究实验室”曾先后在长江下游、丝绸之路、金长城、中原大地等地进行遥感考古研究，取得了显著成效。中科院遥感应用研究所用航天飞机成像雷达数据探测到位于陕西和宁夏交界处干沙掩埋的古长城；用高分辨率相机对北京老山汉墓成像，圈定出古墓的“异常区”。并且鉴于我国对遥感考古的需求，于2001年11月在北京成立了“中国科学院、教育部、国家文物局遥感考古联合实验室”，并在浙江、河南、安徽、陕西、江苏、内蒙、云南正式成立了该实验室的遥感考古工作站。 这种跨部门、跨行业的遥感考古联合实验室以国家需求为目标，通过与地方考古界及遥感机构网络式的广泛合作，旨在推动我国遥感考古事业的发展。而遥感考古由遥感和考古融合而成，一方面遥感研究者要了解考古学特点，了解古代社会遗迹在自己工作领域显示出的特性；另一方面考古研究者要懂得遥感技术的特点。没有两者的深入理解，遥感考古这门交叉学科几乎没有发展的可能。但是越来越尖端的遥感技术往往使得社会科学中的考古学者“退避三舍”，考古学越来越精深的体系也难以让遥感学者全面了解、体味。缺乏更深入的了解，即便是最先进的遥感技术放到考古学者面前，他们仍觉得不如传统的“洛阳铲”用起来实在。 而考古与遥感分别都具有较强的专业性，一个人要在短时间内同时掌握考古学或遥感的理论与方法是不可能的，因此在研究中经常会出现需求、过程与目标的不吻合。缺乏深刻“理解”，也就缺乏对遥感考古机理的深入认识，这直接导致了一些不良后果，国内遥感考古对一些基础性的研究进行得很少，缺乏理论与方法的指导，使得遥感考古应用的范围与程度受到很大限制，应用效果不太理想。更重要的是，许多对遥感考古有兴趣的人员，不了解遥感考古的原理、方法及应用效果，又找不到合适、实用的理论与方法资料，而无法从事这项研究或应用。随着我国经济建设速度的加快和自然环境的变化，大量的文化遗产正面临着日趋严重的破坏。提前预测和加快保护这些古遗存的任务越来越紧迫。目前构建一个以空间信息技术为主的有中国特色的“国家遥感考古体系”的条件已趋成熟。“中国科学院、教育部、国家文物局遥感考古联合实验室”在国际、国内的地位和影响，已为开展遥感考古工作奠定了很好的基础。针对我国遥感考古研究现状，目前亟待开展理论基础研究并建立一套成熟的技术体系和标准体系。二、.结合自己专业谈看法我的专业是GIS。在考古学中，无可否认，时间是第一性的概念，然而空间则是一个更为复杂的概念。考古学的空间观念不仅具有物理性质，而且也和人类的文化模式具有深层联系。探索考古遗存的空间问题是考古学的恒久课题，在理论、方法和实践各个层次上，在考古遗物的收集、分析、解释和表达各个方面上，考古学家都必须严肃地面对这个问题，都必须考虑到空间特征的问题。因此，考古学对空间特征的研究同样具有重要的意义，这也成为GIS应用于考古学研究的重要基础。GIS技术在遥感考古中的应用是多方面的，首先利用GIS的基本功能进行遥感考古专题制图，作为考古研究的重要成果。同时利用考古数据建立考古文物管理信息系统，不仅可以清楚地显示文物遗迹的空间分布特征，对历史文化进行有效地管理。还可分析遗址或遗迹之间的相互关系，从而揭开历史之谜或为许多长期无法解决的重大学术问题提供了新的视角和客观材料。目前考古学上应用GIS主要用以实现三个目标：(1)为文化资源管理提供方便的遗址定位模式； (2)GIS在考古学上应用之具体方法和可能性的探讨；(3)用GIS研究与考古学理论模式有关的区域聚落形态问题。具体地说可以总结为以下几个方面：建立考古信息管理系统，建立考古遗址预测模型，进行考古遗址的发展和扩张，景观考古GIS研究等。 国内GIS考古研究起步较晚，但发展速度较快，主要侧重于考古或环境考古综合研究与在考古成果或文化遗产管理中的应用，如中国社科院考古研究所与美国密苏里州立大学人类学系合作应用GIS进行的洹河流域区域考古研究。GIS技术引入考古研究的最初阶段就是应用于考古数据获取与整理，而且随着技术的不断进步以及考古研究与文物保护的更高要求，GIS在这方面的应用必将更为广泛。而GIS应用于考