安徽數(shù)字化考古發(fā)展及應(yīng)用研究

摘 要：安徽數(shù)字考古起步早，有其自身發(fā)展脈絡(luò)和發(fā)展方向。首先簡(jiǎn)述了國(guó)內(nèi)數(shù)字化考古的發(fā)展起源，然后總結(jié)了安徽數(shù)字化考古發(fā)展的歷程及各階段特點(diǎn)，簡(jiǎn)要論述數(shù)字考古應(yīng)用的技術(shù)設(shè)備和領(lǐng)域，最后針對(duì)安徽數(shù)字化考古的發(fā)展前景提出研究觀點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化考古；信息化；大數(shù)據(jù)；公眾化

中圖分類號(hào)：TP391.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）17-0019-02

目前，考古科研單位承擔(dān)著繁重的考古調(diào)查和發(fā)掘任務(wù)，原有的手工記錄、管理考古現(xiàn)場(chǎng)資料的方式，已經(jīng)不能滿足對(duì)考古現(xiàn)場(chǎng)資料進(jìn)行科學(xué)、準(zhǔn)確的記錄以及高效管理和研究利用的需要。數(shù)字化的設(shè)備和軟件逐漸引入到考古學(xué)科中來(lái)，越來(lái)越多的考古科研單位也開始適應(yīng)考古“數(shù)字化”思維的，向考古數(shù)字化時(shí)代轉(zhuǎn)變。安徽省考古有著自己的數(shù)字化發(fā)展歷程。筆者從專業(yè)角度審視安徽數(shù)字考古的發(fā)展，希望努力探索數(shù)字考古的發(fā)展方向，并求教于方家。

1 數(shù)字化考古概述

1975年，童恩正、張升楷和陳景春三人合著了一篇關(guān)于《關(guān)于使用電子計(jì)算機(jī)綴合商代卜甲碎片的初步報(bào)告》，是國(guó)內(nèi)首次利用計(jì)算機(jī)技術(shù)研究甲骨碎片綴合方法[1]。該文發(fā)表之后在國(guó)內(nèi)考古界反響不大，也未得到足夠的的重視。1986年呂建昌翻譯一篇大衛(wèi)V·M·史蒂芬等人合著的《微機(jī)在考古領(lǐng)域中的應(yīng)用》，把國(guó)外的計(jì)算機(jī)在野外考古發(fā)掘中的數(shù)據(jù)采集技術(shù)引入到中國(guó)[2]，推動(dòng)力了中國(guó)數(shù)字考古的發(fā)展。1988年中國(guó)科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所的朱來(lái)東先生發(fā)表了《遙感技術(shù)與農(nóng)業(yè)考古》，論述了遙感技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)考古的發(fā)展起到很大的促進(jìn)作用[3]。

隨著考古的發(fā)展，數(shù)字化的技術(shù)手段越來(lái)越多地應(yīng)用到考古中，劉建國(guó)先生論述“數(shù)字考古”是技術(shù)集考古調(diào)查、發(fā)掘、研究中的圖形、圖像、文本、聲頻、視頻、光盤儲(chǔ)存、電子印刷和計(jì)算機(jī)通信之大成[4]。數(shù)字化的考古是區(qū)別于以“手動(dòng)”為主的傳統(tǒng)考古，數(shù)字化考古主要依賴于數(shù)字化媒體來(lái)獲取資料數(shù)據(jù)信息。

2 安徽數(shù)字化考古歷程

第一階段：遙感考古的發(fā)展（20世紀(jì)80年代末至21世紀(jì)初）。

1987年，安徽省地科所遙感站與安徽省文物考古所合作對(duì)壽春城進(jìn)行遙感考古的嘗試，采用航空照片并利用計(jì)算機(jī)處理軟件對(duì)壽春城了解城址概況[5]。1989年滁縣地區(qū)的張宏斌等人對(duì)鳳陽(yáng)明中都進(jìn)行遙感技術(shù)分析，解譯明中都的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及保存狀況[6]。1997年，上述兩家單位又對(duì)南陵土墩墓等古遺跡進(jìn)行遙感考古，收獲頗豐[7]。2001年宮希成先生總結(jié)遙感考古的歷程，他認(rèn)為要強(qiáng)調(diào)遙感技術(shù)和常規(guī)考古方法的結(jié)合，以充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，取得最佳效益[8]。該階段主要是利用老的航片，遙感技術(shù)人員與考古人員協(xié)同工作獲知肉眼無(wú)法看到的考古信息，為傳統(tǒng)考古提供一條新的思路。

第二階段：數(shù)碼相機(jī)和電腦的應(yīng)用（20世紀(jì)九十年代起）。

田野考古發(fā)展的需要，促使考古人員開始用數(shù)碼照片和電腦存儲(chǔ)發(fā)掘資料信息。數(shù)碼相機(jī)與電腦的結(jié)合大大提高了考古發(fā)掘獲取影像的效率。數(shù)碼相機(jī)操作簡(jiǎn)單、明了，容易上手。電腦的應(yīng)用更是提高了野外考古作業(yè)資料整理的效率，隨時(shí)錄入考古采集的數(shù)據(jù)。

該階段比較重要事件是房迎三先生在舊石器考古軟件的開發(fā)與應(yīng)用的貢獻(xiàn)，他Fox base 2.10作為開發(fā)平臺(tái)，完成分析軟件石制品管理系統(tǒng)，后又加入了QBASIC編寫圖形處理系統(tǒng)。建立可操作的器物管理數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，便于錄入、編寫、修改、查詢等操作。他認(rèn)為國(guó)內(nèi)數(shù)字考古剛剛起步，需要計(jì)算機(jī)專業(yè)人員和考古人員協(xié)同合作，共同研發(fā)可操作的考古數(shù)字化系統(tǒng)[9]。這一階段主要是數(shù)字化的設(shè)備和軟件同步開發(fā)進(jìn)行，并且在意識(shí)上開始重視考古數(shù)字化的科學(xué)性和高效性。

第三階段：GPS、全站儀、Autocad等硬件及軟件的引入（2002-2010年左右）。

該階段是安徽考古真正數(shù)字化的開始。2002年10月12日，安徽遙感考古工作站在蕪湖成立。工作站的成立將促進(jìn)學(xué)校自然科學(xué)、技術(shù)科學(xué)與社會(huì)科學(xué)的相互滲透。這是安徽考古事業(yè)的重要里程碑，標(biāo)志著安徽省在科技考古領(lǐng)域進(jìn)入了一個(gè)新階段。

野外發(fā)掘開始融入數(shù)字化的記錄與存儲(chǔ)。全站儀等測(cè)量設(shè)備的引入大大提高發(fā)掘的質(zhì)量和效率，開始擺脫了傳統(tǒng)線繩布控探方的束縛。GPS在野外考古調(diào)查，用途很大，其定位精度高、功能多、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，它與地理信息系統(tǒng)（GIS）、遙感系統(tǒng)（RS）合稱3S系統(tǒng)。同時(shí)嘗試使用GIS改善調(diào)查方法及分析數(shù)據(jù)能力。另外數(shù)字繪圖軟件的引入，如Autocad和Photoshop，尤其是在青年學(xué)者中應(yīng)用廣泛。制圖軟件提高了制圖的速度和質(zhì)量。該階段無(wú)論是硬件還是軟件發(fā)展都比較快，緊跟著中國(guó)考古發(fā)掘的潮流，野外獲取資料技術(shù)手段的多樣性，同時(shí)繪圖技術(shù)得到很大提高。

第四階段：三維數(shù)字化理念的興起（2011年至今）。

該階段主要是三維軟件的引入和設(shè)備的利用，安徽省考古所自2011年開始嘗試?yán)萌S軟件復(fù)原器物、遺存和墓葬。首先是對(duì)2007年凌家灘遺址第五次發(fā)掘的M23進(jìn)行歷時(shí)復(fù)原[10]，主要是利用3dmax、Premiere和AE等三維制圖軟件對(duì)墓葬形成、覆滅的場(chǎng)景用三維動(dòng)畫的形式展示歷史變遷過(guò)程。2012年對(duì)六安市白鷺洲發(fā)掘一座戰(zhàn)國(guó)墓M566出土的女墓主人頭飾進(jìn)行復(fù)原工作，利用三維制圖軟件對(duì)發(fā)飾及簪進(jìn)行三維動(dòng)畫復(fù)原[11]。

三維掃描儀的引入使田野發(fā)掘采集遺存信息更加全面和科學(xué)，主要是遺址和窯址的三維數(shù)字信息采集。2013年柳孜運(yùn)河遺址利用無(wú)人機(jī)拍攝獲得全景照片，后應(yīng)用三維激光掃描儀對(duì)遺址做覆蓋式掃描，并最終形成三維數(shù)字場(chǎng)景。2014年繁昌柯沖窯遺址三維激光掃描的應(yīng)用。兩類遺存最終獲得了良好的數(shù)據(jù)采集信息。

另外，一些高校也積極參與數(shù)字考古研究，比如蚌埠學(xué)院胡飛認(rèn)為由于數(shù)字藝術(shù)復(fù)原、展示是一個(gè)具有三度空間，動(dòng)靜結(jié)合，視覺沖擊力強(qiáng)，建設(shè)虛擬展示平臺(tái)并通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)傳播出去，可以實(shí)現(xiàn)快速、全面、低成本、廣泛地傳播[12]。萬(wàn)惠玲認(rèn)為利用三維技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，然后利用變色演示技術(shù)實(shí)現(xiàn)器物三維復(fù)原，應(yīng)用3D虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)雙墩文化遺址進(jìn)行數(shù)字還原展示，制作一套準(zhǔn)確、生動(dòng)的遺址三維復(fù)原虛擬仿真系統(tǒng)[13]。陳超等人還研究考古三維復(fù)原與公眾考古的關(guān)系，以科技手段為橋梁，溝通考古成果與公眾之間緊密聯(lián)系，增強(qiáng)了考古娛樂(lè)性和形象性，使公眾更容易接受考古[14]。該階段是安徽數(shù)字考古大發(fā)展時(shí)期，數(shù)字考古的實(shí)踐及研究范圍不僅僅局限于科研單位，高校也注重利用先進(jìn)科技數(shù)字化手段對(duì)安徽本地文化遺產(chǎn)保護(hù)進(jìn)行有益的嘗試。endprint

3 數(shù)字化考古的應(yīng)用

數(shù)字化考古是對(duì)傳統(tǒng)考古手段的提升和補(bǔ)充，主要具有以下應(yīng)用：

①科學(xué)記錄考古資料（測(cè)量與記錄）；②宏觀考古信息的獲得（GIS、遙感等）；③遺存或遺物的復(fù)原（3dmax、Premiere和AE等軟件）；④文化遺存的保護(hù)（多角度、全方位）；⑤資料數(shù)字化儲(chǔ)存（信息化、系統(tǒng)化）；⑥考古資源的傳播與利用（公眾考古）。野外發(fā)掘過(guò)程中利用數(shù)字化的技術(shù)手段工作可以起到事半功倍的作用，技術(shù)提高的同時(shí)也要求考古專業(yè)人員在理念上也要重視數(shù)字化技術(shù)的實(shí)用性、高效性、科學(xué)性。用數(shù)字化的思維記錄、儲(chǔ)存和利用考古發(fā)掘工程中采集到歷史信息，研究在大數(shù)據(jù)背景下的考古學(xué)文化。

數(shù)字化考古將來(lái)要更多地運(yùn)用到田野考古發(fā)掘中去，最大限度地采集并記錄歷史信息，并利用采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的分析?？脊虐l(fā)掘數(shù)字化、信息化，形成大數(shù)據(jù)，最終實(shí)現(xiàn)資源的共享。正如張海所言：信息化同樣也開啟了田野考古工作的新模式，互聯(lián)網(wǎng)與數(shù)據(jù)庫(kù)、地理信息系統(tǒng)等傳統(tǒng)的數(shù)字化手段相結(jié)合，形成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)和WEB-GIS，推動(dòng)田野考古工作由數(shù)字化邁向了信息化，由數(shù)據(jù)共享發(fā)展到協(xié)同工作的新階段[15]。最終通過(guò)新媒體的多渠道傳播手段，把考古信息資源公布于社會(huì)之中，不僅讓專業(yè)人員易于獲得資料，同時(shí)也有利于公眾獲知?dú)v史文化，實(shí)現(xiàn)考古的普及和公眾化。

我們將野外發(fā)掘獲得的數(shù)字化信息資源，利用信息技術(shù)對(duì)其進(jìn)行信息化開發(fā)、采集、加工、存儲(chǔ)及深度發(fā)掘等管理[16]。這將會(huì)使野外考古發(fā)掘數(shù)字化采集更加規(guī)范化和系統(tǒng)化，目前在考古行業(yè)規(guī)范中越來(lái)越重視，如《考古發(fā)掘電子審批系統(tǒng)（2.0版）》正式運(yùn)行，國(guó)家文物局?jǐn)M將出臺(tái)的《田野考古發(fā)掘數(shù)字化記錄與管理系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)總體規(guī)范》等都是數(shù)字化、系統(tǒng)化的體現(xiàn)。

安徽考古也積極引入一些新的數(shù)字技術(shù)和軟件，如劉建國(guó)先生積極倡導(dǎo)的拍照和三維重建技術(shù)，尤其是多視角三維建模軟件Agisoft photoscan的應(yīng)用，該軟件的特點(diǎn)是成本低，操作簡(jiǎn)單，整個(gè)建模過(guò)程由軟件自動(dòng)完成。它利用數(shù)碼照片快速、準(zhǔn)確的完成三維數(shù)據(jù)模型的重建，真實(shí)的記錄、保存大量發(fā)掘過(guò)程中的原始信息。同時(shí)可以根據(jù)發(fā)掘進(jìn)度的不同階段實(shí)時(shí)建模，有助于遺存數(shù)字化信息的采集和長(zhǎng)期保存[17、18]。該技術(shù)在安徽省內(nèi)一些考古工地得到普遍應(yīng)用。

4 結(jié)語(yǔ)

安徽數(shù)字考古的發(fā)展起步較早，其發(fā)展節(jié)奏基本跟上了全國(guó)數(shù)字化考古的進(jìn)程。目前傳統(tǒng)考古發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)面臨著多種類文物的分析、保護(hù)等復(fù)雜情況，除了原有傳統(tǒng)手段獲取考古數(shù)據(jù)之外，還需要獲取信息化的數(shù)據(jù)。以提高考古數(shù)據(jù)信息的“數(shù)字化生存”水平。安徽數(shù)字考古的發(fā)展體現(xiàn)著考古學(xué)科不斷努力追求新的技術(shù)、新的方法和新的理論。安徽考古越來(lái)越多地引入數(shù)字化的技術(shù)手段提高獲取歷史數(shù)據(jù)信息的能力。建立本地古遺址、古文化的歷史信息數(shù)據(jù)庫(kù)，形成本地考古資源大數(shù)據(jù)。考古數(shù)字化更多地體現(xiàn)信息化的記錄和儲(chǔ)存，進(jìn)而利用數(shù)字化的信息開展綜合研究工作?？脊艛?shù)字化也有利于公眾化的傳播，推動(dòng)考古知識(shí)普及以及信息共享，促進(jìn)考古與社會(huì)共同進(jìn)步并推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。

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