考古就是挖墳？空間考古了解一下

www.zhihu.com

正經說，真的不一定要去挖掘，因為有門技術，叫「空間考古」。（特別適用於那種範圍大，挖都挖不動的……）

4月19日，「一帶一路」突尼西亞遙感考古召開新聞發布會，中國科學院遙感與數字地球研究所王心源研究員所帶領的空間考古研究團隊，在中國科學院A類先導科技專項「地球大數據科學工程」第三項目「數字一帶一路」的資助支持下，執行「數字絲路」國際科學計劃世界遺產工作組（DBAR- Heritage）非洲研究計劃，聯合突尼西亞、義大利、巴基斯坦的科學家利用空間考古技術與方法，在絲綢之路西端突尼西亞發現10處古羅馬時期考古遺存。

突尼西亞位於古代海上絲綢之路的西端，是古羅馬時期重要的海上貿易港口樞紐。

這是中國科學家利用遙感技術在中國境外首次發現考古遺址，這些遺存揭示了古羅馬時期南線軍事防禦系統的布局與農業灌溉系統的結構。

那麼，這次發現利用的空間考古技術到底是什麼？它究竟有什麼特點？

• 說到空間考古，要先從能「入地」也能「上天」的遙感考古說起。

遙感考古，顧名思義就是利用遙感技術從事考古研究。嚴格來講，是指利用遙感對遺留于田野的人類過去活動遺迹與遺物進行探測、識別與發現的一種新的無損考古探測技術與方法。

從1906年在軍用熱氣球上拍攝到英國史前巨石陣遺址作為遙感考古的發端，到20世紀20年代提出航空考古勘察和航片分析成為遙感考古發展里程碑，以及隨著20世紀70年代利用衛星遙感獲得考古信息的大量應用，遙感考古逐漸成為考古研究領域必備且常用的探測技術與方法。

遙感考古具有全局、直觀、周期性強、覆蓋範圍大的特點。

具體說來，相對於傳統的野外考古而言，

（1）遙感考古具有成本優勢，能節省人力物力，並且在環境變遷與人類活動關係的研究中能發揮更大作用。

（2）遙感考古可以把地表上看到的貌似不相關的遺迹聯繫起來，對於在大尺度、大範圍上解決大型線性遺迹保護與認知具有重要作用，對考古學的系統性研究有重要意義。

（3）遙感技術在乾旱區考古調查中具有獨特的技術優勢和廣泛的應用前景，是考古學發展的新增長點。其與考古學、歷史學、地學等的有效結合，能夠為絲綢之路古城鎮、古綠洲、古水系、古道路，以及區域社會經濟文化變遷的研究，提供科學的手段。

此次由王心源研究員所帶領的空間考古研究團隊根據史料、考古資料、學術文獻等記載，依靠多年經驗的積累，準確聚焦「靶區」——突尼西亞中南部，這裡地處荒漠，地表干擾較少的特徵非常有利於遙感考古發揮它的獨特優勢。

不過，遙感考古絕非是僅僅發現考古目標就「大功告成」。作為一種現代科學技術與方法，遙感技術正在與其他技術、方法與理論，如地理信息系統技術、全球導航衛星系統定位技術、環境考古等，相結合，擴大其「發現」的價值，形成一套新的研究技術與方法範式，繼而建立空間考古新學科。

• 空間考古：遙感考古的繼承與發展

為擴大遙感考古的研究深度與應用廣度，遙感技術要和與其直接相關的空間信息技術進行聯繫。

空間信息技術是包括遙感、全球衛星定位系統和地理信息系統在內的、結合計算機技術和通訊技術進行的空間數據採集、量測、分析、存儲、管理、顯示、傳播和應用等系列的方法與技術。

事實上，在今天的西方田野考古調查中，遙感再也不是單純地用來尋找、發現古代遺迹或現象，更重要的是遙感技術已經實現了與地理信息系統、全球衛星定位系統以及地球物理方法等其他相關技術的交叉整合，綜合服務於以景觀考古學為理論支持的考古學研究和以文化遺產學為服務對象的文化遺產管理或文化資源管理。

• 案例：圖像處理分析+實地調研，歷經2年終成功

這次聯合考古就是利用空間考古技術的成功案例。

整個過程歷經2年，先是2016年3月，科學家開始進行室內遙感圖像處理以及解譯分析，進而發現目標物——疑似遺址點，然後分別於2017年4月、11月和2018年4月與當地考古專家聯合進行實地調研與驗證，最後在突尼西亞南部確定空間考古新發現10處古羅馬時期遺存，包括邊牆3段（Limes）、軍事堡壘（Forts）2個，以及農業灌溉系統1處、水窖3處、墓葬1處。這些考古遺存形成證據鏈條反映出古羅馬時期帝國南部邊疆的軍事防禦體系。

其中，邊牆與堡壘用於防守和保護邊界，阻擋來自南部和西部的游牧民的侵擾；農業灌溉系統以及儲存淡水的水窖用於保障邊界軍民的糧食生產與生活需要。

本次空間考古，主要應用高分一號、高分二號、高分三號衛星和哨兵二號衛星等高解析度衛星的遙感數據等，並結合史料信息與古地圖，綜合利用地理信息系統進行空間分析，對疑似遺址點進行預判。

在野外實地驗證中，通過利用衛星導航定位系統對遺址位置精確定位，再由遙感學家和考古學家組成聯合考古隊進行實地勘察、驗證。

其實，中科院遙感與數字地球研究所已經運用空間考古技術進行了許多考古遺存發現，並與世界多國展開廣泛合作，達到世界先進水平。

早在2013年，王心源團隊就在古絲綢之路重要幹道甘肅瓜州（安西）—沙洲（敦煌）段上，發現5處古城遺址，2處民居村落中的10餘處房址遺迹，1段古渠道遺迹、1條古道遺迹和1處陶窯遺址，並對其規模、形制等進行了精細的勘測。這些發現填補了巴州古城遺址以西區域漢唐遺址遙感考古發現的空白，為西北邊疆史地研究提供豐富的實物資料。

同年，中國科學院遙感與數字地球研究所、聯合國教科文組織國際自然與文化遺產空間技術中心與柬埔寨吳哥窟世界文化遺產管理局簽署了《合作諒解備忘錄》，利用衛星遙感技術監測吳哥窟及其周圍環境，並隨後利用遙感技術建設一個「天眼」系統保護柬埔寨吳哥窟及其周邊環境。

這次突尼西亞空間考古發現，對於研究古羅馬時期軍事防禦系統、農業灌溉系統，以及絲綢之路西端線路走向、古綠洲變遷、環境演變具有重要意義。

此外，中國科學家利用遙感觀測技術、衛星導航系統、地理信息分析系統等綜合技術，結合文獻分析、實地調研開展的空間考古技術與方法，走出國門並首次主導聯合亞、歐、非相關國家開展遙感考古遺存發現與系統研究。這對於提升中國科學家在「一帶一路」沿線開展國際合作研究水平，從而形成空間考古學科一套新的研究技術與方法範式，也具有重要的標誌性意義。

作者：中國科學院遙感與數字地球研究所

出品：科普中國

監製：中國科學院計算機網路信息中心

推薦閱讀：