盂祥偉

遙感考古技術(shù)是始于20世紀初的一種航空考古技術(shù)，伴隨著航天技術(shù)的不斷進步，傳統(tǒng)考古學的發(fā)展獲得了一個全新的平臺。在第二次世界大戰(zhàn)期間，就已經(jīng)有不少歐美考古學家通過在飛機或者熱氣球上進行航空拍攝，獲取圖片，然后通過對圖片的分析來判定遺址的性質(zhì)。二次世界大戰(zhàn)以后，科技的不斷進步使航空拍攝有了許多新的手段，同時高速發(fā)展的光學技術(shù)和電子技術(shù)為遙感考古的進一步發(fā)展提供了可能。近年來，遙感考古更是不斷被考古學家運用到考古調(diào)查當中，并且引起了全社會的廣泛關(guān)注。例如美國的考古學家們利用衛(wèi)星遙感影像發(fā)現(xiàn)了早已沉沒海底數(shù)千年的古埃及名城亞歷山大：歐洲的考古學家根據(jù)早期照片發(fā)現(xiàn)了多處古羅馬的建筑遺址和著名的“羅馬大道”：歐美等國考古學家聯(lián)手通過衛(wèi)星遙感資料發(fā)現(xiàn)了深藏于南美密林深處10世紀瑪雅人的宮殿等等。這些重要的考古發(fā)現(xiàn)更加激發(fā)了人們對于遙感考古的熱情。

遙感考古的歷史

1906年英國軍官H.P.沙普在軍用熱氣球上拍攝到的史前巨石陣遺址為遙感考古的發(fā)端標志。第一次世界大戰(zhàn)期間，考古學家在航空照片上發(fā)現(xiàn)了城市中的古代建筑遺址及原野上的古代建筑遺址。英國考古學家通過不斷的資料積累，在20世紀20年代提出了航空考古勘察和航片分析的三種標志：陰影標志，土壤標志和植被標志。自此以后，隨著航空攝影技術(shù)的進一步發(fā)展，出現(xiàn)了立體像對技術(shù)，從而使人們可以獲取更大范圍和更多的古代遺址照片。第二次世界大戰(zhàn)期間，戰(zhàn)爭大大刺激了航空技術(shù)的發(fā)展，從而也為遙感考古的進一步發(fā)展準備了條件。1957年第一顆人造地球衛(wèi)星的發(fā)射使人們進入了從太空看地球的新時代。20世紀70年代以來，人們通過發(fā)射到外層空間的數(shù)以百計的衛(wèi)星，獲得了大量的遙感考古信息。諸如埃及的金字塔考古，柬埔寨吳哥古城的遙感研究，用星載成像雷達探測和調(diào)查西班牙腓尼基人的海事文化等等。遙感考古通過最初期的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)成為國內(nèi)外考古研究的重點，同時也成為衡量一個國家高科技發(fā)展水平的一個重要的標志。1990年，由法國空間局、美國宇航局、歐空局、日本宇宙事業(yè)開發(fā)團共同籌備的“空間考古研究”國際會議的召開為遙感考古的發(fā)展揭開了新的一頁。1997年，第一屆“遙感考古應用會議”在美國舉行，會議討論了衛(wèi)星和航空技術(shù)在考古領(lǐng)域的應用，諸如居民地分布格局識別及環(huán)境考古研究中應用等重大學術(shù)課題。

世界各發(fā)達國家開展的遙感考古，現(xiàn)在大多數(shù)集中在幾個文明古國，如在埃及的金字塔遙感考古，橫貫歐亞大陸的絲綢之路的遙感考古，在蒙古尋找成吉思汗陵墓的遙感考古等。

如何進行遙感考古

遙感考古是以各類飛行器為平臺，在高空利用波譜和可見光認識、探測地表或地表以下保存的古代遺跡，并將得到的數(shù)據(jù)通過計算機、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)等技術(shù)在室內(nèi)進行數(shù)字化的分析、研究，進而利用考古學的方法進行整合、虛擬和復原，開展包括資源、社會、人文等全方位的保護和研究。

古代的遺址和遺跡是人們過去生活過的地方，所以必然在當時導致其自然形態(tài)發(fā)生變化，使其與周圍純自然的環(huán)境有所區(qū)別。雖然這些變化經(jīng)過后來的人工擾亂不易察覺，但是畢竟與原來的周圍環(huán)境存在差異，并通過地表水分條件、植被生長狀況、土地利用狀況、地貌結(jié)構(gòu)的不同得以保存下來。這些異常表現(xiàn)被遙感影像記錄下來，為考古提供判讀分析的依據(jù)。遙感考古就是利用這些不同，獲得最初的數(shù)據(jù)，進而確定某一地區(qū)是否存在考古遺址。

現(xiàn)代遙感考古作為考古學的一個分支學科，在考古中主要應用于古代大規(guī)模遺址的勘察，地下遺跡的勘察，水下考古、環(huán)境考古和城市遙感考古等幾個方面。遺址的調(diào)查是考古工作的前提，只有發(fā)現(xiàn)遺址，考古工作者才可以對其進行發(fā)掘。而傳統(tǒng)的遺址調(diào)查方法，需要耗費極大的人力和物力，而且效果往往不明顯。利用遙感技術(shù)，人們就可以對大范圍的遺址進行調(diào)查，不僅可以節(jié)省成本，而且有利于對遺址宏觀上的把握。遙感考古中衛(wèi)星的圖像數(shù)據(jù)，航拍相片的分辨率均可以達到l米左右。美國作為世界上空間技術(shù)最發(fā)達的國家，在遙感考古領(lǐng)域也走在世界最前列。美國的地球衛(wèi)星，不僅可以精確地發(fā)現(xiàn)地面上的物體，甚至可以穿透地下20米進行深層次的探測。各種衛(wèi)星數(shù)據(jù)圖像、航測照片在計算機上分析精度可以達到1200DPI(DPI，指每英寸長度內(nèi)的點數(shù))，圖像上一個微小的變化都可以在計算機上被發(fā)現(xiàn)。地面上的大規(guī)模遺址，因為其與周圍環(huán)境的差異，必然會在圖片上有所反映。同時由于遙感考古具有強穿透性，所以可以很好地對地下的遺址進行探測，我國秦始皇陵就曾經(jīng)多次運用遙感技術(shù)進行探測，從而為秦陵的研究做出了巨大貢獻。

遙感考古作為一項新的考古技術(shù)，在水下考古的運用中也同樣大顯神通?？脊艑W家利用航空遙感手段對海底水下遺址進行探測，以考察海底的地形，淹沒前的特征以及確定海底古代遺跡的真實性和位置范圍，進而推測和研究古地理、古氣候和古代社會的發(fā)展情況，這一切已經(jīng)取得了重大成果。古代環(huán)境的變化作為考古學研究的另一個方面，已經(jīng)發(fā)展為考古學一個獨立的分支學科：環(huán)境考古學。古代環(huán)境的變遷不僅有助于人們更好地理解現(xiàn)實中的環(huán)境問題，同時對于研究古代政治的演變，農(nóng)作物的分布同樣具有重要意義。通過研究遙感圖像上色調(diào)陰影形態(tài)的差異，可以清楚了解一個地方環(huán)境的變遷，特別是水系的變化，遙感考古正是通過為環(huán)境考古提供大量的圖片資料來推動環(huán)境考古的發(fā)展。

城市遙感考古以研究古城和城內(nèi)古代建筑結(jié)構(gòu)布局為主要內(nèi)容，在我國已經(jīng)作為一項成熟的技術(shù)被運用。如地礦部航遙中心作的北京故宮航空遙感圖，可以清晰地看到整體古建筑的結(jié)構(gòu)布局。我國是一個古代多城池的國家，但是除去少數(shù)被保留下來的，由于城市建設的需要，絕大部分已經(jīng)被拆毀了，所以要想了解古代城址的全貌非常困難，遙感考古技術(shù)通過全方位的觀測，至少能夠為我們提供某些線索。

在遙感考古調(diào)查中，最主要的是獲取圖像資料，當獲取到一定量的圖片資料以后，就需要對圖像資料進行編輯和分類，人們現(xiàn)在一般借助光化學技術(shù)和計算機處理技術(shù)對圖像進行分類處理。同時，利用遙感考古所獲得的圖像資料，可以在中央管理機構(gòu)和有條件的地方機構(gòu)建立一套文物考古信息系統(tǒng)，用目前掌握的各種圖像資料，定期對遺址進行監(jiān)控，這樣文物管理和保護人員可以在遇到經(jīng)濟建設，自然災害或是突發(fā)事件時，在監(jiān)測室從容應對采取果斷措施。

由于遙感考古學在調(diào)查的方法和資料的處理上與傳統(tǒng)考

古學存在著巨大的差異，所以擁有一些傳統(tǒng)考古學不可比擬的優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

首先，遙感考古相對于傳統(tǒng)考古學更加節(jié)省成本。傳統(tǒng)考古學主要依靠人力對遺址進行調(diào)查，野外工作量非常巨大。而人的精力和目力都是十分有限的，小規(guī)模的遺址調(diào)查尚可，如果是對一個地區(qū)進行大范圍的普查，那么就很難看清楚全貌。尤其是對沙漠，草原，古城址等特殊環(huán)境的調(diào)查，由于自然環(huán)境的限制，實地調(diào)查就已經(jīng)非常困難了，得到準確的調(diào)查結(jié)果就更加困難了。而遙感考古通過在空中對地面進行俯視，可以全方位地對一個地區(qū)地貌的情況進行攝像，不會受到地理環(huán)境的限制，使得很多徒步考察非常困難的地方，都可以通過遙感技術(shù)清楚地取得當?shù)氐膱D片，大大節(jié)省了考古調(diào)查的成本。

其次，遙感考古具有覆蓋范圍廣，光譜范圍大，時空分辨率高等優(yōu)點。遙感圖片容易獲得一個地區(qū)的全局信息，同時遙感圖像成像尺度變化范圍大，有利于人們對所得圖片進行研究。人的肉眼只能觀測到可見光部分的電磁波反射能量，而遙感可以觀測到從紫外線、可見光、紅外線、熱紅外、微波等能量波范圍的全波段電磁波來探測地面和地下的物體。由于衛(wèi)星技術(shù)的應用，使得現(xiàn)代遙感考古可以全天候，不斷地獲得遺址的遙感數(shù)據(jù)。

再次，遙感考古對古代遺跡的破壞相對于傳統(tǒng)考古學要小得多?？脊虐l(fā)掘本身就是對文物的一種破壞，但是許多搶救性的發(fā)掘又勢在必行。遙感考古是改變這種被動局面的有效方法。利用遙感圖像，可以在不破壞文物的前提下，了解遺址和古代墓葬的構(gòu)造，盡可能地減小破壞。遙感技術(shù)具有的強穿透力，使挖掘無需大面積地進行，既可以節(jié)省大量的人力物力，又不會對遺址造成任何破壞。作為一個有五千年歷史的文明古國，我國有大量有待探明的遺址，運用遙感考古技術(shù)不僅可以探明各種大型古代聚落、古城，而且可以盡可能地對其進行保護。

“遙感考古”是一門科學技術(shù)，同時也是一種研究方法。遙感考古雖然可以很大程度地減少田野考古的工作量，但是絕對不可以代替田野考古的工作。它解決不了遺址的年代，出土器物的研究等考古學的基本問題，所以遙感考古必須與田野考古緊密結(jié)合，只有這樣，考古工作才可以取得事半功倍的效果。

中國的遙感考古

我國遙感考古技術(shù)出現(xiàn)較晚，但是發(fā)展迅速，在國內(nèi)的許多遺址的考古調(diào)查中，遙感考古技術(shù)都已經(jīng)發(fā)揮了重大作用。如在20世紀60年代修建三門峽水庫時，我國考古工作人員就曾經(jīng)利用航空照片對庫區(qū)古代遺址、墓葬的分布進行分析。70年代，又利用遙感技術(shù)對秦始皇陵進行過探測。進入90年代以后，我國更是加大了對遙感考古的投入力度，建立了一批重點實驗室并召開了一些具有國際水平的會議，以對遙感考古進行專門的學術(shù)研究。

近年來，我國科技考古人員在珠江口發(fā)現(xiàn)了明代的沉船，并成功地對其進行了打撈。同時，還運用彩色紅外航測片，揭示出北京市內(nèi)長城的現(xiàn)狀，圓明園古建筑基礎平面形態(tài)，以及河南北宋東京外城垣的走向，了解了3500年前殷王盤庚之所以遷都河南安陽的生態(tài)環(huán)境原因。

此外，農(nóng)業(yè)遙感考古、古水利工程遙感考古、古洞窟遙感考古等都在我國取得巨大進展。如我們在塔克拉瑪干大沙漠腹地發(fā)現(xiàn)古桑園遺址；把長江水系和珠江水系聯(lián)系起來的“古靈渠”遙感考古等。

責任編輯林京