關注遙感考古：千里慧眼發現千年古迹

近日，中國科學院遙感與數字地球研究所（以下簡稱中科院遙感地球所）王心源研究員帶領的空間考古研究團隊，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，在古代海上絲綢之路西端突尼西亞發現10處古羅馬時期考古遺址。這是我國科學家利用遙感技術首次在境外發現考古遺址，所發現的遺址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。

在突尼西亞新發現10處遺址，對於研究古羅馬時期軍事防禦系統等具有重要意義

王心源帶領的空間考古研究團隊是在中國科學院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非洲研究計划過程中取得上述重要成果的。

據王心源介紹，此次聯合考古歷經兩年多時間。2016年1月，研究團隊在北京進行室內遙感圖像處理以及解譯分析，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新發現10處古羅馬時期遺址。

王心源說：「新發現的這10處遺址包括邊牆3段、軍事堡壘2個，以及農業灌溉系統1處、水窖3處、墓葬1處。這些考古遺址形成的證據鏈條反映出古羅馬時期南部邊疆的軍事防禦體系等情況。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。」

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。專家認為，此次遙感考古新發現對於研究古羅馬時期軍事防禦系統、農業灌溉系統、古羅馬與游牧民族關係，以及絲綢之路西端線路走向、古綠洲變遷、環境變化及其影響等具有重要意義。

中國駐突尼西亞大使館文化參贊白光明表示，此次由中國科學家主導、利用遙感高新技術所取得的重大考古發現，為共建「一帶一路」，加強不同國家與文明交流互鑒提供了有力的科學支撐。

同時，此次利用遙感觀測技術、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，是中國科學家走出國門並首次主導聯合亞、歐、非相關國家開展空間考古遺存發現與系統研究。這對於提升中國科學家開展國際合作的研究水平，形成一套新的空間考古學科研究技術與方法範式也都具有標誌性意義。

遙感考古可對目標進行無損探測，並能節省大量人力、物力和時間

興起於上世紀60年代的遙感技術，是指從遠距離感知目標反射、輻射或散射的可見光、紅外、微波電磁波，對目標進行探測和識別。人類目力有限，遙感技術的出現，讓人類擁有了一雙感知地球的「千里慧眼」。

人們往往很少將考古與遙感技術聯繫起來。實際上，隨著研究的深入，考古學越來越呈現出多學科交叉的特徵，尤其和諸多自然科學關係密切。現代考古學大量利用地球表面的衛星照片、航空照片、地形圖和其他專業地圖獲取文物遺址信息，並不斷拓展新的地理信息技術的應用，遙感技術就是其中之一。

「歷史遺迹大多在地表以一定形式呈現」，王心源說，「我們利用當代先進空間信息技術對人類過去活動遺迹與遺物進行探測、識別與發現，這是一種新的無損考古探測技術與方法。」

地面不同植被、土壤、地貌特徵等與遺址產生的電磁波波譜特徵不同，這些差異通過肉眼看不出來，但在太空梭、衛星、無人機等遙感平台上，觀測設備可以獲取它們的電磁波數據。這些信息經過計算機處理，就能幫助科學家了解觀測地的植被、土壤、地形等狀況，進而提取考古目標信息。

王心源介紹說，遙感考古具有諸多優勢，比如覆蓋範圍廣，可以獲得探測區全局信息；光譜範圍大，突破可見光範圍，能獲得其他波段的地物信息；時間—空間—光譜解析度高，可以獲得每月乃至每天，以及亞米乃至厘米解析度、多光譜乃至包含數百個波段高光譜的遙感圖像，增強了對探測區地物的識別能力；具有一定的穿透能力，合成孔徑成像雷達能穿透次地表，激光雷達能穿透森林覆蓋獲得地面信息，探地雷達可獲取地下埋藏的文物信息。「遙感考古可對目標進行無損探測，並節省大量人力、物力和時間，這些是其優點。」

遙感考古絕非僅僅發現考古目標就大功告成了。作為一種現代科學技術與方法，遙感技術正與其他技術、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，進而建立空間考古新學科。

應用遙感技術，我國科學家曾發現阿拉善高原干沙覆蓋下的古河湖串聯繫統和隋、明古長城

遙感考古發端於1906年在軍用熱氣球上拍攝到英國史前巨石陣遺址。20世紀20年代，航空考古勘察和航片分析成為遙感考古發展的里程碑。隨著20世紀70年代衛星遙感考古的大量應用，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。

國家文物局文保司司長關強說，一批又一批深埋地下數千年的文物古迹被科學家發現和發掘，一些損壞的珍貴文化遺產得到了修復和數字化保存。這其中，遙感技術發揮了極其重要的作用。

應用遙感技術，美國考古學家發現了沉沒海底數千年的古埃及名城亞歷山大；希臘考古學家用紅外像片在科林斯灣發現了公元前373年毀於地震的古城「Hekike」；我國中科院遙感地球所郭華東課題組發現了阿拉善高原干沙覆蓋下的古河湖串聯繫統和隋、明古長城……在文化遺址的發現上，遙感技術具有獨特的優勢。

遙感技術在文化遺產保護中的作用也不可小覷。「激光雷達是遙感中的一項新興技術，它的優勢在於能獲得物體的三維圖像，十分適用於文化遺產的保護」，中科院遙感地球所研究員王成說，「比如，龍門石窟的風化侵蝕一直是個難題，但若能及早運用激光雷達對其進行三維掃描，以後就可按照計算機模型對其進行復原。更重要的是，科學家還能依據這些數據分析破壞發生的原因，如溫度、風力、濕度等，指導文物部門進行更加精細的修復。」

在自然遺產特別是面積較大的自然遺產保護中，遙感技術也有著其他技術無法比擬的優勢。

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