空間考古大有可為

王心源

我國(guó)對(duì)歷史文化遺產(chǎn)的保護(hù)正逐漸實(shí)現(xiàn)從內(nèi)容、手段到形式的系統(tǒng)性加強(qiáng)與創(chuàng)新。比如，從對(duì)文化遺產(chǎn)本體的保護(hù)轉(zhuǎn)向?qū)ξ幕z產(chǎn)所在環(huán)境的共同保護(hù)，從對(duì)文化遺產(chǎn)的物體保護(hù)轉(zhuǎn)向物體與數(shù)字化保護(hù)雙管齊下，從實(shí)體展示轉(zhuǎn)向?qū)嶓w與數(shù)字化展示比翼齊飛。在這些變化與創(chuàng)新中，空間考古大有可為。

1、遙感考古“上天入地”

地面的田野考古調(diào)查往往只見樹木、難見森林。僅憑借肉眼或簡(jiǎn)單的工具去獲取人類活動(dòng)的物質(zhì)遺存信息畢竟存在局限，對(duì)于大范圍、長(zhǎng)距離、條線式遺存，需要換個(gè)角度去觀看。站得高才能看得遠(yuǎn)。如今，無人機(jī)被考古人廣泛使用，通過在考古遺址上空拍攝二維相片并轉(zhuǎn)化為三維模型圖，尤其是對(duì)于史前的聚落遺址，遙感考古可以幫助考古人更好認(rèn)識(shí)人類在聚落選址方面的智慧，包括如何利用水利工程處理人與江河湖海的關(guān)系。

考古學(xué)家注意到，有地下遺存埋藏的土壤上農(nóng)作物或者植被的長(zhǎng)勢(shì)會(huì)有明顯的不同，這種不同從空中觀察會(huì)更為清晰。1906年，英國(guó)人在熱氣球上拍攝到英國(guó)史前的巨石陣遺址，被認(rèn)為是遙感考古的發(fā)端。我國(guó)運(yùn)用遙感考古較早的例子是20世紀(jì)60年代修建三門峽水庫(kù)時(shí)，考古工作人員利用航空照片對(duì)庫(kù)區(qū)的墓葬分布進(jìn)行分析。

遙感考古有諸多優(yōu)勢(shì)。觀測(cè)高度高，遙感平臺(tái)從幾十米至幾萬米都可操作。覆蓋范圍廣，遙感考古可以獲得大范圍探測(cè)區(qū)的全局信息;光譜范圍大，它可以突破肉眼的可見光范圍;遙感衛(wèi)星的時(shí)間分辨率、空間分辨率、光譜分辨率都高，這使它可以獲得每月乃至每天、亞米乃至厘米以及包含數(shù)百個(gè)波段的遙感圖像，還有穿透能力強(qiáng)，合成孔徑成像雷達(dá)能穿透次地表，激光雷達(dá)能穿透森林覆蓋獲得地面信息，探地雷達(dá)可獲取地下埋藏的文物信息。

在技術(shù)幫助下，考古工作者可以“穿透”森林、地表甚至巖土層，探測(cè)林下、地下以及水下的遺存與分布情況。1998年，在寧夏鹽池縣—陜西定邊縣交界處，利用航天飛機(jī)成像雷達(dá)技術(shù)，我國(guó)學(xué)者揭示了被沙土覆蓋的一道隋代長(zhǎng)城、兩道明代長(zhǎng)城。數(shù)年前，中國(guó)科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所空間考古課題組利用探地雷達(dá)，并結(jié)合高分辨率遙感考古與實(shí)地考察，揭示出安徽肥東縣一處被埋藏在耕地下的漢代古城，識(shí)別出護(hù)城河、城墻、城門位置等遺存。

2、大型文化遺產(chǎn)類型更需空間考古

如今，能提供豐富信息源的遙感，已經(jīng)不僅僅局限于“發(fā)現(xiàn)遺存”，而是包含人文、自然數(shù)據(jù)以及不同格式的地球大數(shù)據(jù)的多種信息源的綜合利用?？梢哉f，我們從遙感考古走向了空間考古。

空間考古是遙感考古的繼承、發(fā)展與飛躍，它不再僅僅局限在航空、航天以及地面平臺(tái)的遙感空間觀測(cè)技術(shù)，而要綜合其他的廣義遙感考古技術(shù)與方法，包括地球物理探測(cè)以及地理信息系統(tǒng)空間分析、衛(wèi)星導(dǎo)航定位、虛擬顯示等，并結(jié)合環(huán)境生態(tài)學(xué)、環(huán)境考古學(xué)等交叉學(xué)科開展綜合分析。

空間考古對(duì)于大型及超大型文化遺產(chǎn)類型具有巨大優(yōu)勢(shì)，比如我國(guó)的長(zhǎng)城、大運(yùn)河、絲綢之路沿線，再如中原史前聚落遺存的空間格局、中國(guó)農(nóng)牧交錯(cuò)帶的綜合考古等。

2013年，在瓜州至沙州100多公里路段進(jìn)行的空間考古，發(fā)現(xiàn)了絲綢之路上的驛站、房址、古渠道等十余處遺跡，揭示出疏勒河—漢長(zhǎng)城—古綠洲—驛站—道路生態(tài)系統(tǒng)，可以分析當(dāng)時(shí)自然環(huán)境變化與人類活動(dòng)的密切關(guān)系。有的驛站遺存，由于風(fēng)化作用已經(jīng)與現(xiàn)在的環(huán)境基本一致，即使站在它面前，人仍然不能分辨出來。但在遙感圖像上，卻能清晰分辨出它是人工產(chǎn)物，彼此關(guān)系也一目了然。

對(duì)于西漢早期玉門關(guān)位置的尋找是另一個(gè)案例。我們根據(jù)《史記》《漢書》等文獻(xiàn)記錄的時(shí)間為主要線索，基于遙感衛(wèi)星圖像，利用高分辨率的無人機(jī)遙感、地球物理地下勘測(cè)，結(jié)合大量的野外考察，對(duì)區(qū)域真實(shí)的地理環(huán)境背景進(jìn)行認(rèn)知，進(jìn)而對(duì)玉門關(guān)位置、功能進(jìn)行科學(xué)的邏輯推理，并與已知關(guān)、城結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較研究，尋求符合早期玉門關(guān)設(shè)置條件的地方。初步推測(cè)玉門市黃花營(yíng)地界的十一墩或?yàn)楣?01年漢武帝時(shí)期設(shè)立的玉門關(guān)。方法的可行性得到了證明，我們對(duì)下一步的研究充滿期待。

3、空間考古可構(gòu)筑國(guó)際合作大平臺(tái)

2017年3月，由空間考古與遺產(chǎn)保護(hù)領(lǐng)域的科學(xué)家、決策者和實(shí)踐者共同參與的“數(shù)字絲綢之路”世界遺產(chǎn)國(guó)際工作組成立。主要任務(wù)是通過“一帶一路”沿線文化遺產(chǎn)的時(shí)空分布特征研究，揭示沿線文化遺產(chǎn)應(yīng)對(duì)全球變化和人類活動(dòng)的機(jī)制。其最終目標(biāo)是通過開發(fā)文化遺產(chǎn)信息共享公共系統(tǒng)，構(gòu)建國(guó)際科技合作平臺(tái)，為沿線世界遺產(chǎn)保護(hù)提供信息源和思想庫(kù)。

工作組初步確定在幾個(gè)典型地區(qū)開展國(guó)際合作示范研究。一是在北非和地中海地區(qū)進(jìn)行文化遺存的空間考古，開展古羅馬、漢時(shí)期的長(zhǎng)城（或邊墻）的比較研究。其次，在中國(guó)西北部與中亞—中巴走廊地區(qū)實(shí)施文化遺產(chǎn)保護(hù)評(píng)價(jià)和空間考古的科學(xué)研究。第三，在中國(guó)東南部和東南亞地區(qū)開展“海上絲綢之路”沿線文化遺產(chǎn)研究。

空間考古在這些國(guó)際合作中將發(fā)揮重要作用，中國(guó)科學(xué)家正積極參與其中。