遥感考古：识别古文物的慧眼
2012年11月05日 来源：光明日报 作者：记者 齐芳
技术人员正在讲解用于实景三维地图的遥感技术。 CFP
“遥感技术已成功应用至自然与文化遗产研究中，并在其保护中发挥了至关重要的作用。”在日前召开的第四届国际遥感考古会议上，联合国教科文组织代表Patrick Mckeever说出了全球遥感专家的共识。
“一批又一批深埋地下数千年的文物古迹被科学家发现和发掘，一些损坏的珍贵文化遗产得到了修复和数字化保存。”国家文物局文保司司长关强说，“其中空间信息技术发挥了极其重要的作用，这也是其他技术手段无法实现的。”
于细微处寻找遗址的蛛丝马迹
在863计划中，曾经有这样一个项目——陕西省秦始皇陵等世界级文化遗产区遥感考古调查与研究。在这一项目中，科学家们采用航空高光谱遥感技术和热红外遥感技术与磁法、电法等20多项技术，对秦始皇陵区2.13平方公里，陵园区56.25平方公里进行考古研究。
中科院对地观测与数字地球科学中心研究员王成介绍：“有些遗址被埋在地下，就在人们脚下却无法发现。但实际上，这些土地与周围没有经过人工扰动的土壤环境是有差别的。只要有人类生活过，就会留下痕迹，植被、土壤、水系……这些很难用肉眼分辨的差异，却能造成遥感图像上的光谱差异。”
应用遥感技术，考古学家们穿越沧海桑田的变化，找寻出历史的遗迹。利用卫星遥感影像，美国考古学家发现了沉没海底数千年的古埃及名城亚历山大；希腊考古学家用红外像片在科林斯湾发现了公元前373年毁于地震的古城“Hekike”；也是应用遥感技术，科学家们重建了吴哥古城的分布范围，重现历史的辉煌……在文化遗址的发现上，遥感技术具有独特的优势，王成说：“循着这些线索，考古学家们往往能事半功倍。”
客观、全面、准确地监测变化
中科院对地观测与数字地球科学中心副研究员习晓环刚刚完成一项研究，“我们受国际组织的委托，应用高分辨率的遥感技术，对越南下龙湾这一世界自然遗产的环境变化进行了监测。”习晓环说，2010年下龙湾被列为濒危世界遗产，应用遥感技术，科学家们试图摸清其环境究竟恶化到什么程度，找出导致环境恶化的原因。“下龙湾这片海域约为1553平方公里，包括1969座岛屿；中心区面积为434平方公里，有775座岛屿。这么大的面积，仅靠人力是无法完成调查研究的，必须应用遥感技术。”
准确，是遥感技术的另一大优势。“遥感图像的分辨率能够精细到0.5米，换句话说，别说你在自然保护区里建个违章建筑，就是地上多出个大坑都能看得见。”王成说。
客观、全面、准确——在自然与文化遗产的保护中，特别是在面积较大的自然遗产保护中，遥感技术有着其他技术无法比拟的优势。2011年7月，联合国教科文组织国际自然与文化遗产空间技术中心（HIST）在北京成立。“空间技术宏观、快速、准确的观测特点，正使其成为自然与文化遗产研究的重要手段。”中科院对地观测与数字地球科学中心主任、中科院院士郭华东说，受气候变化、自然灾害及社会经济发展的影响，世界遗产正受到越来越多的威胁。HIST就是要在联合国教科文组织框架下，利用遥感技术帮助发展中国家开展自然与文化遗产地的监测保护工作。
技术创新永无止境
“激光雷达技术应用于长城研究，使得古老的长城栩栩如生、重焕活力。”全国人大常委会原副委员长许嘉璐对遥感技术在长城保护上的应用赞许不已，“空间信息技术以其独特的工作原理与方式在遗产的保护和恢复中已经发挥作用，日益成为遗产监测与保护中不可或缺的技术支撑。”
王成解释说：“简单地说，激光雷达是一种新兴的遥感技术。传统的遥感技术往往只能得到二维图片，借助激光雷达，我们能获得遗址的三维图像。”就是应用激光雷达技术，科学家和考古学家们穿透浓密的雨林，绘制出古玛雅城邦卡拉考遗址的3D地图。
大英博物馆内演示的古希腊神殿、数字长城、数字故宫……自上世纪90年代以来，虚拟遗产技术,或称虚拟考古技术，已经越来越成为国际学界研究的热点。“在电脑上，你可以从各个角度欣赏文物或遗址。这能吸引公众更多的关注，让遗产保护焕发出更多的活力。”王成说：“同时，通过对同一文物或遗址不同年代3D影像的比较，我们也能知道它们的变化在哪里，并大致推测变化的原因，从而引导文物部门进行修复和保护。”
技术创新永无止境。“世界遗产是不可替代的宝贵资源，其可持续发展面临巨大挑战，空间对地观测技术是世界遗产监测和管理的重要技术与有效手段。”郭华东说，“本次会议将解决空间技术应用与世界遗产的理论、技术与方法等方面的诸多研究难点，期待专家学者们对自然与文化遗产探测、监管、模拟等智能化管理提出新的科学理念和创新方法。”
