遙感考古在大遺址保護(hù)中的應(yīng)用與實(shí)踐
——以河北大遺址為例

白曉燕

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遙感考古在大遺址保護(hù)中的應(yīng)用與實(shí)踐
——以河北大遺址為例

白曉燕

遙感考古 大遺址保護(hù) 航空攝影考古

遙感考古在我國(guó)起步較晚，但在大遺址保護(hù)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。以遙感考古在河北的發(fā)展歷程為例，討論遙感技術(shù)在大遺址保護(hù)中實(shí)踐與應(yīng)用的問(wèn)題，分析遙感考古技術(shù)具備的覆蓋范圍廣、無(wú)損探測(cè)等綜合優(yōu)勢(shì)在遺址保護(hù)中的作用，并提出在實(shí)際工作中存在的問(wèn)題與不足。通過(guò)探討這些問(wèn)題的解決之道，為大遺址保護(hù)提供新的發(fā)展思路。

近年來(lái)，伴隨著對(duì)地觀測(cè)技術(shù)的進(jìn)步，我國(guó)遙感技術(shù)應(yīng)用經(jīng)歷了從無(wú)到有，從小到大的發(fā)展。雖然遙感考古相對(duì)于西方國(guó)家而言起步較晚，但引入文化遺產(chǎn)領(lǐng)域后便得以迅速發(fā)展。我國(guó)大遺址的保護(hù)與發(fā)展現(xiàn)狀迫切需要這一技術(shù)全面的介入和支持。本文試以遙感考古在河北的發(fā)展歷程為例，討論遙感技術(shù)在大遺址保護(hù)中實(shí)踐與應(yīng)用的問(wèn)題，以求為大遺址的保護(hù)提供新的思路。

一、遙感考古與大遺址保護(hù)的關(guān)系

遙感考古傳統(tǒng)上被稱作航空攝影考古，是地學(xué)遙感理論、技術(shù)和方法在考古學(xué)中的應(yīng)用。它與常規(guī)考古方法相比，可以節(jié)省大量的人力、財(cái)力和時(shí)間。 “遙感”一般是指從空間遠(yuǎn)距離通過(guò)飛行器上裝備的光學(xué)、電子、微波等傳感器對(duì)地球表層的自然現(xiàn)象、資源狀況、環(huán)境變化及人文景觀等因素進(jìn)行觀測(cè)①。我國(guó)境內(nèi)分布著眾多具有重要價(jià)值的大遺址。如果僅僅依靠傳統(tǒng)的考古技術(shù)手段，受限于資金、技術(shù)、人力、制度的影響，無(wú)法滿足對(duì)遺址進(jìn)行保護(hù)的需求。運(yùn)用遙感考古技術(shù)手段可以在較短的周期內(nèi)投入少量專業(yè)人員，在大型遺址區(qū)域開(kāi)展全面的考古專項(xiàng)調(diào)查。利用遙感的多種手段對(duì)古代遺跡、遺物進(jìn)行探測(cè)、分析和識(shí)別，結(jié)合這種方法可以在最短的時(shí)間內(nèi)結(jié)合傳統(tǒng)的考古手段進(jìn)行勘探、發(fā)掘和保護(hù)等工作。

二、遙感考古在河北的發(fā)展歷程與應(yīng)用

遙感考古在河北大遺址保護(hù)中的應(yīng)用可以分為三個(gè)階段。

第一階段，1991—2002年，航空遙感攝影與購(gòu)買、解譯航片。當(dāng)時(shí)主要采用熱氣球在空中對(duì)地面的遺址進(jìn)行航拍和購(gòu)買抗戰(zhàn)時(shí)期、二戰(zhàn)的航片，解譯分析遺址的地面狀況，為考古勘探、發(fā)掘提供參考。

遙感考古技術(shù)最早應(yīng)用到河北考古領(lǐng)域始于1991年，河北省文物研究所對(duì)北戴河秦行宮遺址的探方進(jìn)行航拍，其后在常山漢墓考古發(fā)掘中也采取了航拍手段。2000—2002年河北省文研所對(duì)正在進(jìn)行考古發(fā)掘的元中都遺址和趙王城遺址進(jìn)行航拍，其中元中都航拍意義重大。當(dāng)時(shí)元中都經(jīng)過(guò)三年考古工作，都城的格局已經(jīng)基本摸清，航空考古攝影科學(xué)地揭示了中都遺址的完整布局和新的遺跡分布，并從空中再現(xiàn)了都城周圍的山水格局，為研究遺址的古代環(huán)境提供了可能。

這一階段遙感技術(shù)的應(yīng)用在河北具有開(kāi)創(chuàng)性的意義，一是將遙感技術(shù)引入到河北考古領(lǐng)域，讓考古學(xué)家對(duì)它有了初步了解，二是促進(jìn)了考古技術(shù)的發(fā)展，打開(kāi)了考古調(diào)查、發(fā)掘的新視角。

第二階段，2003—2011年，本階段遙感考古的應(yīng)用呈現(xiàn)出由單一到多元化發(fā)展的局面。

第一，河北省配合南水北調(diào)干線大規(guī)?？脊殴ぷ?，航拍的目的相對(duì)集中和單純?？脊挪块T購(gòu)入了小型無(wú)人機(jī)，在承擔(dān)的多個(gè)考古項(xiàng)目中選出重要遺址，在全部探方揭示出來(lái)后進(jìn)行航拍。這種遙感考古應(yīng)用的特點(diǎn)：一是航拍的技術(shù)手段更加先進(jìn)，小型無(wú)人機(jī)相較熱氣球的成像穩(wěn)定性和質(zhì)量更高；二是航拍的目的相對(duì)較為單純，僅限于考古發(fā)掘?qū)⑺刑椒浇沂境鰜?lái)之后的近景和正射影像拍攝；三是仍以考古發(fā)掘的實(shí)施單位為主體根據(jù)需要進(jìn)行航拍。

第二，大運(yùn)河調(diào)查、保護(hù)和申遺過(guò)程中遙感技術(shù)的應(yīng)用。2007年1月，由國(guó)家科技部、國(guó)家文物局組織開(kāi)展的國(guó)家科技支撐計(jì)劃重點(diǎn)課題《空間信息技術(shù)在大遺址保護(hù)中的應(yīng)用研究(以大運(yùn)河為例)》正式啟動(dòng)。由于河北省文物保護(hù)中心于2006年率先開(kāi)展了大運(yùn)河文物資源調(diào)查，便以河北大運(yùn)河為一個(gè)試點(diǎn)進(jìn)行課題的研究與應(yīng)用。運(yùn)河作為大型線路文化遺產(chǎn)覆蓋面積廣，包含遺產(chǎn)類型豐富。本次課題直接提出空間信息技術(shù)的概念做為引領(lǐng)，以遙感考古(RS)技術(shù)為核心，輔以GPS技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(VR)和地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)等手段，幫助人們重構(gòu)古代歷史環(huán)境，并使各種數(shù)據(jù)及時(shí)整合落地，運(yùn)用于遺址保護(hù)的實(shí)際需要中，為大遺址保護(hù)提供了綜合性技術(shù)支撐的整體平臺(tái)。

第三階段，2012年至今。2012年2月，河北省文物保護(hù)中心掛牌成立了中國(guó)科學(xué)院、教育部、國(guó)家文物局遙感考古聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室——河北遙感考古工作站。這標(biāo)志著遙感考古的相關(guān)工作在河北開(kāi)始系統(tǒng)全面的推進(jìn)。本階段遙感考古目的更加清晰和系統(tǒng)化，著重于在大遺址保護(hù)的各個(gè)階段全方位的實(shí)踐應(yīng)用。

2013年8月，遙感考古聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室對(duì)河北省7處大遺址進(jìn)行了航空攝影考古工作。這是國(guó)內(nèi)首次采用高分辨率的一次航空攝影考古工作，可清晰判讀地面遺跡，并達(dá)到大比例尺考古測(cè)繪要求，成圖比例尺為1:500②。 由于設(shè)備和技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，本次航攝又有了新的發(fā)現(xiàn)。例如，在元中都宮城內(nèi)發(fā)現(xiàn)了幾組建筑遺跡，在皇城內(nèi)發(fā)現(xiàn)塔基。考古工作站根據(jù)當(dāng)?shù)匚奈锉Ｗo(hù)管理單位對(duì)遺址保護(hù)的具體要求，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)航拍、歷史上各種航片、衛(wèi)星數(shù)據(jù)和其他相關(guān)資料，試建河北省第一期大遺址遙感地理信息系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目，并對(duì)遺址的地形做了三維復(fù)原和地表景觀設(shè)施監(jiān)測(cè)，通過(guò)研究地表溫度對(duì)遺址區(qū)綜合環(huán)境做出健康分析。

三、遙感考古在保護(hù)實(shí)踐中的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)

遙感考古與傳統(tǒng)的田野考古在大遺址保護(hù)的過(guò)程中形成了一種相輔相成的關(guān)系，并因其能夠快速地獲取數(shù)據(jù)，成本更加低廉卻提供出更廣闊區(qū)域的考古信息，“對(duì)古人類空間的利用及過(guò)去人和景觀的相互作用產(chǎn)生全新的觀點(diǎn)”③，為遺址保護(hù)提供了全新、多維的視角，而更加受到大遺址保護(hù)專業(yè)工作者的青睞和重視。河北大遺址如果僅僅依靠傳統(tǒng)的地面徒步調(diào)查，所得到的資料往往不完整，遙感考古卻具有覆蓋范圍廣、光譜范圍大、時(shí)空分辨率高、光譜分辨率高、穿透能力強(qiáng)和對(duì)考古文物的無(wú)損探測(cè)的綜合優(yōu)勢(shì)④。只有依靠遙感考古技術(shù)才能完整揭露出大遺址的整體面貌，從而達(dá)到傳統(tǒng)考古需要花費(fèi)數(shù)年的工作才能達(dá)到的效果，為區(qū)域考古研究、建立地理信息系統(tǒng)、遺產(chǎn)保護(hù)、城市規(guī)劃提供決策參考。

遙感考古目前在我國(guó)的發(fā)展方興未艾，但同樣也面臨一些劣勢(shì)。首先，遙感考古的實(shí)施需要遙感和遺產(chǎn)保護(hù)專業(yè)人員的共同合作，目前尚缺乏學(xué)科間有效的交融和滲透；其次，作為需求方的文物部門沒(méi)有真正搞清遙感考古對(duì)于文物保護(hù)真正的作用和能帶來(lái)的多方面的收益，遙感的數(shù)據(jù)在短暫的利用之后容易被束之高閣，尚未形成一種常規(guī)利用的局面；再次，由于遙感考古更多的自然科學(xué)屬性，缺乏對(duì)它深入淺出的闡釋，基層文物部門常常缺乏足夠的動(dòng)力開(kāi)展這項(xiàng)工作；最后，遙感考古的專業(yè)人士往往沉浸于技術(shù)上的研究，忽視增強(qiáng)文物專業(yè)的素養(yǎng)和造詣，致使我國(guó)的遙感考古技術(shù)沒(méi)有真正深入融合到遺產(chǎn)保護(hù)的專業(yè)層面，產(chǎn)生更加深度的影響。

總之，遙感考古在河北大遺址的實(shí)踐應(yīng)用，始終在與國(guó)家先進(jìn)的技術(shù)手段和國(guó)際先進(jìn)的科技理念相銜接，但有待于從地方到中央的相關(guān)部門予以重視與支持。廣大遙感考古和文物工作者應(yīng)注重學(xué)科間的交融，從工作站走出去到基層深入宣傳、解釋利用遙感的優(yōu)勢(shì)，使地方政府和文物部門主動(dòng)要求運(yùn)用遙感技術(shù)到文化遺產(chǎn)保護(hù)的工作中。遙感考古的全方位應(yīng)用還有很長(zhǎng)的路要走，需要鍥而不舍地將這項(xiàng)學(xué)科工作深入推廣下去，相信遙感考古技術(shù)在大遺址保護(hù)中必將發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。同時(shí)在大遺址保護(hù)的常規(guī)化過(guò)程中帶動(dòng)景觀考古學(xué)⑤和空間考古學(xué)⑥兩門新興學(xué)科的介入和發(fā)展。

注 釋：

① 姚樂(lè)音、楊 林：《中國(guó)航空攝影考古的新進(jìn)展》，《南方文物》2011年第2期。

② 姚樂(lè)音、楊林、白曉燕：《河北省張家口及保定市大遺址航空攝影考古工作紀(jì)實(shí)》，《中國(guó)文物報(bào)》2013年9月27日。

③ 鄧飚等：《遙感技術(shù)在考古中的應(yīng)用綜述》，《遙感學(xué)報(bào)》2010年第14期。

④ 聶躍平、楊林：《中國(guó)遙感技術(shù)在考古中的應(yīng)用與發(fā)展》，《遙感學(xué)報(bào)》2009年第13期。

⑤ 張海：《景觀考古學(xué)——理論、方法與實(shí)踐》，《南方文物》2010年第4期。

⑥ 王心源、郭華東：《空間考古學(xué)：對(duì)象、性質(zhì)、方法及任務(wù)》，《中國(guó)科學(xué)院院刊》2015年第3期。

〔責(zé)任編輯、校對(duì) 孫 琳〕

白曉燕，女，1974年生，河北省文物保護(hù)中心副研究館員，郵編050031。

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1001-0483(2015)02-0047-03