慧眼千年:利用卫星遥感观测技术考古发现文明遗址

2021-01-29 00:13 天博官网登录

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本文摘要:最近,由中国科学院遥测和数字地球研究所(以下统称中国科学院遥测地球所)王心源研究员领导的空间考古研究小组,由突尼斯、意大利和巴基斯坦科学家利用空间考古技术和方法,在古代海上丝绸之路西端奇这是我国科学家第一次利用遥感技术在国外发现考古遗迹,发现的遗迹说明了古罗马时代南线军事防卫系统的布局和农业灌溉系统的结构。

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最近,由中国科学院遥测和数字地球研究所(以下统称中国科学院遥测地球所)王心源研究员领导的空间考古研究小组,由突尼斯、意大利和巴基斯坦科学家利用空间考古技术和方法,在古代海上丝绸之路西端奇这是我国科学家第一次利用遥感技术在国外发现考古遗迹,发现的遗迹说明了古罗马时代南线军事防卫系统的布局和农业灌溉系统的结构。突尼斯新发现了10个遗迹,在研究古罗马时代军事防卫系统等方面具有最重要意义的王心源率领的空间考古研究小组,得到了中国科学院a类先导科学技术专业“地球大数据科学工程”第三项目“数字一带一路”的资助王心源说,这次考古学调查进行了两年多。

2016年1月,研究小组在北京开展室内遥测图像处理和调试分析,然后分别于2017年4月、11月和2018年4月与当地考古专家展开实地调查和检查,最后在突尼斯南部新发现了10处古罗马时代遗迹王心源说:“这十个新发现的遗迹包括三段边墙、两个军事要塞、一个农业灌溉系统、三个水坑和一个墓地。这些考古遗迹组成的证据链显示了古罗马时代南部边疆的军事防卫系统等。其中,边墙和要塞用作防御和维持的边界,阻止游牧民从南部和西部袭击。

农业灌溉系统以及储藏淡水的水坑是确保边界军民的粮食生产和生活所必需的。”突尼斯位于古代海上丝绸之路的西端,是古罗马时代最重要的海上贸易港。据专家介绍,这次遥测考古学的新发现对研究古罗马时代的军事防卫系统、农业灌溉系统、古罗马与游牧民族的关系、丝绸之路西端线路的南北、古代绿洲的变迁、环境变化及其影响等具有最重要的意义。

中国驻突尼斯大使馆文化帮助应对红光明,这次由中国科学家主导,利用遥测高新技术得到的根本考古发现,为资源共享“一带一路”,加强不同国家和文明交流的互鉴得到了有力的科学接受。同时,这次利用遥测观测技术、卫星导航系统、地理信息分析系统等综合技术,融合文献分析、实地调查积极开展的空间考古技术和方法,中国科学家进入国门,首次发现主要亚、欧、非相关国家空间考古遗迹这对于提高中国科学家积极开展国际合作的研究水平,构成新的空间考古学科研究技术和方法范式也具有象征意义。遥测考古可以对目标展开可用的观测,节约大量人力、物资和时间,发展成20世纪60年代的遥感技术,远距离感知目标光线、电磁辐射或衍射的红外线、红外、微波电磁波人的视力受到限制,遥感技术经常出现,使人享受到感觉地球的“千里慧眼”。考古学很少把遥感技术联系起来。

实质上,随着研究的理解,考古学呈现出更多学科交叉的特征,特别是与许多自然科学有密切的关系。现代考古学大量利用地球表面的卫星照片、航空照片、地形图和其他专业地图提供文物遗迹信息,大幅度扩展了新地理信息技术的应用,遥感技术就是其中之一。

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王心源说:“史迹大多以一定的形式出现在地表。” “我们利用现代先进的设备空间信息技术观测、识别和发现人类过去的活动遗迹和遗物,是新的可用考古观测技术和方法。

“地面植被、土壤、地形特征等与遗迹产生的电磁波频谱特征不同,这些差异肉眼看不到,但在航天飞机、卫星、无人机等遥感平台上,观测设备可以提供这些电磁波数据, 这些信息经过计算机处理,有助于科学家了解观测地的植被、土壤、地形等情况,提取考古目标信息。王心源解释说,遥测考古有很多优点。例如,可以复盖大范围,取得观测区域的全球信息。

光谱范围广,可以突破红外线范围,取得其他频带的地物信息。时间空间光谱分辨率低,可以取得包括每月乃至每天、亚米乃至厘米分辨率、多光谱乃至数百频带低光谱的遥测图像,增强了观测区地物的识别能力。具备一定的破坏能力,合成孔径光学雷达可以破坏二次地表,激光雷达可以破坏森林覆盖面积取得地面信息,搜索地雷可以提供约埋在地下的文物信息。

“遥测考古具有可以观察目标,大幅节约人手、物资、时间的优点。》遥测考古学最终意味着找到考古目标是一项大工作。作为现代科学技术和方法之一,遥感技术与其他技术、方法和理论(如地理信息系统技术、全球导航系统卫星系统定位技术、环境考古等)结合,不断扩大其发现价值,树立新的研究技术和方法榜样应用遥感技术,中国科学家曾在1906年用军用气球对阿拉善高原干沙覆盖面积下的古河湖串联系统和隋、清古长城遥测考古发端进行了英国史前巨石阵遗迹的拍摄。

20世纪20年代,航空考古调查和航空电影分析成为遥测考古发展的里程碑。随着20世纪70年代卫星遥测考古的大量应用,遥测考古已成为考古研究领域不可或缺的常用观测技术和方法。

国家文物局文保司长关强说,地下数千年埋藏的文物古迹被科学家发现考古,被破坏的珍贵文化遗产的一部分被翻修、数字化保留下来。其中,遥感技术充分发挥了极其重要的作用。应用遥感技术,美国考古学家在海底发现了数千年的古埃及名城亚历山大。

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希腊考古学家用红外线照片在柯林斯湾发现了公元前373年被破坏的地震古城“Hekike”。中国科学院遥测地球站郭华东课题组在阿拉善高原干沙覆盖面积下的古河湖串联系统和隋、清古长城……在文化遗址的发现中,遥感技术具有独特的优势。

遥感技术在维护文化遗产中的作用也不容忽视。中国科学院遥测地球所的王成研究员说:“激光雷达是遥测中的新技术,其优点是能够获取物体的三维图像,仅限于文化遗产的维护。” “比如龙门石窟的风化依然是个难题,如果能使用激光雷达早期展开三维扫描,以后就可以按照计算机模型恢复了。

更重要的是,科学家可以根据这些数据分析破坏再次发生的原因,如温度、风力、湿度等,指导文物部门进行更细致的修理。”在维持自然遗产,特别是面积小的自然遗产方面,遥感技术也有其他技术无法比拟的优点。


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