激光雷達技術幫助考古學家發現遺失的古城

OFweek激光網訊：考古學家們在柬埔寨發現了幾個埋在叢林地面下的中世紀城市：據說最大的城市在規模上堪比當今的柬埔寨首都金邊市。這一重大發現源自在暹粒市附近開展的兩項重要的考古調查，地點與古高棉文化中心，著名的吳哥窟廟宇群相距不遠。

以前，考古學家可能需要窮盡整個職業生涯用砍刀開路，穿越叢林，才能繪製出上述這些遺迹的地圖。但要感謝機載激光掃描技術的巧妙利用，這一項目僅用了不到3年的時間就全部完成。這都要歸功於光探測和測距技術（簡稱激光雷達）令人難以置信的力量，而這項創新技術的應用在整個考古學界都產生了很大的反響。

2012到2015年期間，考古學家達米安·埃文斯(Damian Evans)和他帶領的隊伍利用安裝在直升機上的激光雷達技術繪製出了面積達2230平方千米且精確度為150毫米的地圖。通過測量每平方米內的16個數據點，研究人員不僅能準確地還原著名的紀念性石質建築的精確細節，還通過可識別的土方工程的殘骸，如土堆、運河、道路和採石場，發現了廟宇周圍大規模的城市文化。

激光雷達在1970年代初為協助太空探索而發展起來，它最初被用於阿波羅15號測繪月球表面的任務中。顧名思義，該技術利用激光來測量距離。若將激光雷達同一個高精度的GPS連接並安裝在一個空中平台，如飛機或直升飛機上，就能得到其下方地表的三維數據。

這項技術的應用令考古學家興奮異常。它不僅能快速繪製出大面積的古迹景觀圖，而且激光能通過多次掃描與記錄來自單次脈衝的若干反射，從而穿透植被來勘測地形。通過仔細選擇一年中植被覆蓋率較低的時間段，該項技術還可以記錄熱帶環境下的景觀——這攻克了以地面工作為主的考古學家長期以來面臨的因GPS受到密集的植被干擾而影響接收的難題。

打開新局面

這些新發現為我們提供了一個觀察高棉文化的全新視角，同時也給我們帶來疑問：是否許多其他的古代文明也可能有著不為人知的故事。

目前為止，偉大的熱帶文明一直是最神秘的。儘管他們創造出了眾多可考的石碑，但考古學家仍然找不到這些文明的社會如何運作、人口如何分布以及社群規模有多大等問題的答案。

熱帶文明不僅限於柬埔寨的高棉，它還包括了遍布東南亞的多種文明：比如蘇門答臘島的三佛齊和爪哇島的婆羅浮屠。類似地，我們知之甚少的位於非洲的剛果王國和貝南王朝也同樣被大面積的森林所覆蓋。

激光雷達技術很可能充分地幫助我們尋找以上問題的答案。目前，激光雷達已經開始豐富我們對瑪雅文明的了解，尤其是針對用於支持大城市運轉的田地劃分系統。在宏都拉斯則發現了某個不為人知的文化留下的大量古代遺址。此外通過遙感技術，房屋和田地的遺址正逐漸從亞馬遜流域雨林的林冠下顯露出來。

這些發現給我們帶來的不僅僅是古代遺址的漂亮照片，還有可能顛覆我們對一些古代文明是如何瓦解的認知。比如，我們原先認為是雨林的地區實際上曾被開闢出來供大量的人口居住。另外，一些如今淹沒在樹林中的儀式中心實際上曾被總人口多達幾萬、幾十萬甚至上百萬的大城市環繞著。

脆弱的生態系統往往需要依賴穩定的氣候環境，因此不難看出環境的變化可能是導致古代文明崩塌的罪魁禍首。因此，我們需要重新考量許多有關古代社會瓦解的理論，比如賈雷德·戴蒙德（Jared Diamond）所推崇的強調社會、政治和經濟因素影響的理論。

當然，這一技術的應用目前還存在幾個問題。一是高昂的成本：柬埔寨的考古勘探是由歐洲研究協會慷慨贊助的，但對於大多數考古學家來說，他們還沒有許可權使用這些設備和飛機。另外，有一些地區太過偏遠，即使是輕型飛機或直升機也不易到達。還有一些地方當局可能會禁行這類用途的飛機。

將激光雷達安裝於無人機上或許在未來能成為一種解決方案。但目前，無人機在熱帶地區的使用仍然十分有限。考慮到這些遺址的規模和最低飛行高度的要求（800米左右），飛機仍然是當前的首選方法。

雖然激光雷達獲取的圖片質量很高，但和地面調查所遇到的挑戰一樣，這些圖片仍然需要仔細的分析和驗證。從有些圖片或許能清晰地看出古代的特徵，但也有一些特徵可能來源於現代。因此，手持砍刀穿越叢林的考古學家並非已經落伍了——恰恰相反，在擁有新的技術後，他們起到的作用可能更為重要。

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