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近日,中國科學院遙感與數(shù)字地球研究所(以下簡稱中科院遙感地球所)王心源研究員帶領(lǐng)的空間考古研究團隊,聯(lián)合突尼斯、意大利、巴基斯坦的科學家利用空間考古技術(shù)與方法,在古代海上絲綢之路西端突尼斯發(fā)現(xiàn)10處古羅馬時期考古遺址。這是我國科學家利用遙感技術(shù)首次在境外發(fā)現(xiàn)考古遺址,所發(fā)現(xiàn)的遺址揭示了古羅馬時期南線軍事防御系統(tǒng)的布局與農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
在突尼斯新發(fā)現(xiàn)10處遺址,對于研究古羅馬時期軍事防御系統(tǒng)等具有重要意義
王心源帶領(lǐng)的空間考古研究團隊是在中國科學院A類先導(dǎo)科技專項“地球大數(shù)據(jù)科學工程”第三項目“數(shù)字一帶一路”的資助支持下,執(zhí)行“數(shù)字絲路”國際科學計劃世界遺產(chǎn)工作組非洲研究計劃過程中取得上述重要成果的。
據(jù)王心源介紹,此次聯(lián)合考古歷經(jīng)兩年多時間。2016年1月,研究團隊在北京進行室內(nèi)遙感圖像處理以及解譯分析,然后分別于2017年4月、11月和2018年4月與當?shù)乜脊艑<衣?lián)合進行實地調(diào)研與驗證,最后在突尼斯南部確定新發(fā)現(xiàn)10處古羅馬時期遺址。
王心源說:“新發(fā)現(xiàn)的這10處遺址包括邊墻3段、軍事堡壘2個,以及農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)1處、水窖3處、墓葬1處。這些考古遺址形成的證據(jù)鏈條反映出古羅馬時期南部邊疆的軍事防御體系等情況。其中,邊墻與堡壘用于防守和保護邊界,阻擋來自南部和西部的游牧民侵擾;農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)以及儲存淡水的水窖用于保障邊界軍民的糧食生產(chǎn)與生活需要。”
突尼斯位于古代海上絲綢之路的西端,是古羅馬時期重要的海上貿(mào)易港口。專家認為,此次遙感考古新發(fā)現(xiàn)對于研究古羅馬時期軍事防御系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)、古羅馬與游牧民族關(guān)系,以及絲綢之路西端線路走向、古綠洲變遷、環(huán)境變化及其影響等具有重要意義。
中國駐突尼斯大使館文化參贊白光明表示,此次由中國科學家主導(dǎo)、利用遙感高新技術(shù)所取得的重大考古發(fā)現(xiàn),為共建“一帶一路”,加強不同國家與文明交流互鑒提供了有力的科學支撐。
同時,此次利用遙感觀測技術(shù)、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、地理信息分析系統(tǒng)等綜合技術(shù),結(jié)合文獻分析、實地調(diào)研開展的空間考古技術(shù)與方法,是中國科學家走出國門并首次主導(dǎo)聯(lián)合亞、歐、非相關(guān)國家開展空間考古遺存發(fā)現(xiàn)與系統(tǒng)研究。這對于提升中國科學家開展國際合作的研究水平,形成一套新的空間考古學科研究技術(shù)與方法范式也都具有標志性意義。
遙感考古可對目標進行無損探測,并能節(jié)省大量人力、物力和時間
興起于上世紀60年代的遙感技術(shù),是指從遠距離感知目標反射、輻射或散射的可見光、紅外、微波電磁波,對目標進行探測和識別。人類目力有限,遙感技術(shù)的出現(xiàn),讓人類擁有了一雙感知地球的“千里慧眼”。
人們往往很少將考古與遙感技術(shù)聯(lián)系起來。實際上,隨著研究的深入,考古學越來越呈現(xiàn)出多學科交叉的特征,尤其和諸多自然科學關(guān)系密切?,F(xiàn)代考古學大量利用地球表面的衛(wèi)星照片、航空照片、地形圖和其他專業(yè)地圖獲取文物遺址信息,并不斷拓展新的地理信息技術(shù)的應(yīng)用,遙感技術(shù)就是其中之一。
“歷史遺跡大多在地表以一定形式呈現(xiàn)”,王心源說,“我們利用當代先進空間信息技術(shù)對人類過去活動遺跡與遺物進行探測、識別與發(fā)現(xiàn),這是一種新的無損考古探測技術(shù)與方法?!?/p>
地面不同植被、土壤、地貌特征等與遺址產(chǎn)生的電磁波波譜特征不同,這些差異通過肉眼看不出來,但在航天飛機、衛(wèi)星、無人機等遙感平臺上,觀測設(shè)備可以獲取它們的電磁波數(shù)據(jù)。這些信息經(jīng)過計算機處理,就能幫助科學家了解觀測地的植被、土壤、地形等狀況,進而提取考古目標信息。
王心源介紹說,遙感考古具有諸多優(yōu)勢,比如覆蓋范圍廣,可以獲得探測區(qū)全局信息;光譜范圍大,突破可見光范圍,能獲得其他波段的地物信息;時間—空間—光譜分辨率高,可以獲得每月乃至每天,以及亞米乃至厘米分辨率、多光譜乃至包含數(shù)百個波段高光譜的遙感圖像,增強了對探測區(qū)地物的識別能力;具有一定的穿透能力,合成孔徑成像雷達能穿透次地表,激光雷達能穿透森林覆蓋獲得地面信息,探地雷達可獲取地下埋藏的文物信息?!斑b感考古可對目標進行無損探測,并節(jié)省大量人力、物力和時間,這些是其優(yōu)點?!?/p>
遙感考古絕非僅僅發(fā)現(xiàn)考古目標就大功告成了。作為一種現(xiàn)代科學技術(shù)與方法,遙感技術(shù)正與其他技術(shù)、方法與理論(如地理信息系統(tǒng)技術(shù)、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)定位技術(shù)、環(huán)境考古等)相結(jié)合,擴大其發(fā)現(xiàn)的價值,形成一套新的研究技術(shù)與方法范式,進而建立空間考古新學科。
應(yīng)用遙感技術(shù),我國科學家曾發(fā)現(xiàn)阿拉善高原干沙覆蓋下的古河湖串聯(lián)系統(tǒng)和隋、明古長城
遙感考古發(fā)端于1906年在軍用熱氣球上拍攝到英國史前巨石陣遺址。20世紀20年代,航空考古勘察和航片分析成為遙感考古發(fā)展的里程碑。隨著20世紀70年代衛(wèi)星遙感考古的大量應(yīng)用,遙感考古逐漸成為考古研究領(lǐng)域必備且常用的探測技術(shù)與方法。
國家文物局文保司司長關(guān)強說,一批又一批深埋地下數(shù)千年的文物古跡被科學家發(fā)現(xiàn)和發(fā)掘,一些損壞的珍貴文化遺產(chǎn)得到了修復(fù)和數(shù)字化保存。這其中,遙感技術(shù)發(fā)揮了極其重要的作用。
應(yīng)用遙感技術(shù),美國考古學家發(fā)現(xiàn)了沉沒海底數(shù)千年的古埃及名城亞歷山大;希臘考古學家用紅外像片在科林斯灣發(fā)現(xiàn)了公元前373年毀于地震的古城“Hekike”;我國中科院遙感地球所郭華東課題組發(fā)現(xiàn)了阿拉善高原干沙覆蓋下的古河湖串聯(lián)系統(tǒng)和隋、明古長城……在文化遺址的發(fā)現(xiàn)上,遙感技術(shù)具有獨特的優(yōu)勢。
遙感技術(shù)在文化遺產(chǎn)保護中的作用也不可小覷?!凹す饫走_是遙感中的一項新興技術(shù),它的優(yōu)勢在于能獲得物體的三維圖像,十分適用于文化遺產(chǎn)的保護”,中科院遙感地球所研究員王成說,“比如,龍門石窟的風化侵蝕一直是個難題,但若能及早運用激光雷達對其進行三維掃描,以后就可按照計算機模型對其進行復(fù)原。更重要的是,科學家還能依據(jù)這些數(shù)據(jù)分析破壞發(fā)生的原因,如溫度、風力、濕度等,指導(dǎo)文物部門進行更加精細的修復(fù)。”
在自然遺產(chǎn)特別是面積較大的自然遺產(chǎn)保護中,遙感技術(shù)也有著其他技術(shù)無法比擬的優(yōu)勢。
?。ㄔd于《人民日報》 2018-04-27 18版)
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