航空遙感考古前景

1、航空遙感考古前景本文作者：雷生霖單位：中國國家博物館內(nèi)蒙古自治區(qū)獨特的地理環(huán)境和考古人員的積極參與使得內(nèi)蒙古 自治區(qū)的航空遙感考古工作一直走在全國的前列。1997年，中國歷 史博物館遙感與航空攝影考古中心與內(nèi)蒙古文物考古研究所和赤峰 市文博單位合作，在內(nèi)蒙古東部區(qū)開展了航空攝影考古工作，對遼上 京、遼中京、祖陵、祖州城、慶陵、慶州城、元應昌路、元上都、金 邊堡及城址、陵墓和大型軍事防御設施等古代遺存進行了大規(guī)模的航 空勘察，采集了一批珍貴的影像資料，并出版了內(nèi)蒙古東部航空攝 影報告集，該書成為我國航空攝影考古和內(nèi)蒙古航空遙感考古成熟 的一個標志。2004年，內(nèi)蒙古自治區(qū)在內(nèi)蒙古文物考古研究所成

2、立 了內(nèi)蒙古遙感考古工作站，之后與中國國家博物館航空遙感考古中心 在內(nèi)蒙古西部地區(qū)進行了較多的工作，對西部地區(qū)的居延遺址、包頭 和清水河等地的一些古城、烽燧和邊堡等大型遺址進行了一次航空攝 影，為內(nèi)蒙古地區(qū)的航空遙感考古奠定了堅實的基礎。然而，這幾次 大規(guī)模的航空遙感考古的重點是對已發(fā)現(xiàn)的古城址、古遺址或古陵墓 進行的一次有目的航空攝影考古。主要是為了從不同的視角來觀察和 了解這些大遺址、大陵墓的全貌、規(guī)模及與周邊環(huán)境的關系，只是彌 補了一些從地而調查和測繪中無法了解的現(xiàn)象，并未發(fā)揮航空遙感考 古的優(yōu)勢。為了將內(nèi)蒙古自治區(qū)航空遙感考古工作推向深入，中國國 家歷史博物館航空遙感考古中心與內(nèi)蒙古文

3、物考古研究所合作，開展 了一次針對一個區(qū)域的全方位的航空遙感考古調查工作。我們選擇了 內(nèi)蒙古自治區(qū)文物考古研究所“渾河下游地區(qū)區(qū)域性考古調查這個 項目，以這個項目的地面調查資料為基礎，從航空考古的角度進行一 次全方位、多角度可深入性研究的調查工作，希望將這一區(qū)域地而調 查資料的研究價值擴大化。一、工作背景和工作方法工作背景渾河下游區(qū)域性考古調查是2004-2005年內(nèi)蒙古自治區(qū)文物考古 研究所為了配合河套地區(qū)先秦兩漢時期人類文化、生業(yè)與環(huán)境項 目，選擇內(nèi)蒙古中南部呼和浩特市清水河縣境內(nèi)的渾河下游地區(qū)和準 格爾旗境內(nèi)共280平方公里的區(qū)域進行的一次大規(guī)模的區(qū)域性考古 調查（圖一；圖版一一，3）。

4、調查中發(fā)現(xiàn)遺址點共367處，時代從仰 韶文化早期兩漢時期，部分還見有遼金、明清時期。通過文字、照片、測繪圖和采集遺物等手段記錄下了遺址點地理位置、周邊環(huán)境、 地表環(huán)境、遺址保存狀況和遺跡遺物的一些情況，獲得了一批詳細而 科學的調查資料。此次調查不僅為發(fā)掘提供了基礎資料，更為研究本 地區(qū)生態(tài)環(huán)境的變遷、生業(yè)的發(fā)展變遷、聚落形態(tài)的發(fā)展以及社會結 構的發(fā)展等方而提供了基礎資料。2.工作方法針對這次航空考古調查的特殊性，參與航空考古的雙方工作人員 與實施木次航空考古的中國國家測繪研究所的人員進行了溝通，將預 期要達到的目標、工作中出現(xiàn)的問題和后期研究工作中的一些設想、 目的和意義進行了溝通，遂于201

5、0年制定了詳細的計劃。希望航空 攝影考古能和地而踏查資料結合起來，打破地而踏查的局限，且將航 空攝影考古的優(yōu)勢發(fā)揮出來。根據(jù)要求，我們首次采用了立體影像和 成圖軟件的應用，采用了航空影像區(qū)域立體快速解譯系統(tǒng) (TOPStereo),成功實現(xiàn)了對大范圍多航帶立體模型的整體連接，使 立體測圖測繪技術演變成為一種新型的客觀真實地形展示技術，從 而能夠滿足我們對真實三維地理數(shù)據(jù)的強烈需求。3.工作歷程2010年5月項目開始正式進行，國家博物館遙感考古中心和內(nèi)蒙 古文物考古研究所的負責人對飛行區(qū)域的劃定、天氣和飛行模式等進 行了研究并制定了有序的計劃。2010年7月，雙方委托中測新圖(北 京)遙感技術有

6、限公司對調查區(qū)域開始進行飛行，采用無人機低空航 測遙感系統(tǒng)，這一系統(tǒng)所具有的機動性、高精度和低成木等優(yōu)勢，在 內(nèi)蒙古地區(qū)的航空攝影考古中為首次應用。因為屬于無人機飛行，所 以要對航線進行程序設定，要選擇氣候和植被都最佳的時間段進行。 遂于7月份至8月初完成了調查區(qū)域內(nèi)所有的飛行任務。2010年8 月開始至年底，對飛行的所有航線的航片開始整理、統(tǒng)計，編入數(shù)據(jù) 庫。并利用航空影像區(qū)域立體快速解譯系統(tǒng)(TOPStereo),成功實現(xiàn) 了對調查區(qū)域內(nèi)多航帶立體模型的整體拼接。通過順利完成對渾河下 游地區(qū)的航攝任務，無人機低空數(shù)碼遙感系統(tǒng)再次經(jīng)受住了實踐的考 驗，順利的完成2000成圖比例尺的數(shù)字航空攝

7、影，成功實現(xiàn)了連 續(xù)立體模型觀測解譯系統(tǒng)輔助考古專業(yè)技術人員分析，開啟了無人機 應用于考古工作的新篇章。二、區(qū)域性航空考古發(fā)現(xiàn)的若干新問題1.航片和立體視圖中所見的石城址地而調查中所發(fā)現(xiàn)的石城需要 圖片、測繪圖和文字等才能對其進行全方位的了解，但是還是不夠直 觀。本次航空考古所進行的垂直面影像圖可了解石城的地理位置、控 制范圍、周邊的地貌和環(huán)境，通過立體視圖還可切身體驗到石城周邊 的溝壑、水源與石墻的高度以及城內(nèi)一些地而很難發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象。目前, 木區(qū)域發(fā)現(xiàn)的石城皆為阿善三期文化和永興店文化時期的。阿善三期 文化的石城整體而積較小，與阿善三期文化的一般聚落相比較大，且 所處位置也并不突出（圖二）。

8、從石城的布局和城墻的結構來看，不 見甕城、馬面等設施，防御性能明顯較弱。這些石城從航片上清晰可 見，皆位于河流兩岸較小的臺地之上，個別石城的地理位置極其特殊, 明顯不具有居住的條件。如225號石城，處于黃河西岸拐彎處的一個 圓形山頂之上，由兩道石墻組成，中心有臺基，至今還有山神廟的存 在。這個石城從航片的觀察來看，地理位置以及石城的建筑方式顯然 不適于人類居住，祭祀性質較強（圖版一一，1）; 233號遺址位于渾 河向北拐彎的臨河山體之上，從航片來看，整個遺址最適于居住的平 緩地帶不見石墻，而在緊挨渾河東岸的坡體下方筑有兩三道石墻，所 以這個石墻的功能顯然與防御無關，更大的可能是保障聚落安全的防

9、 洪設施（圖版一一，2）o永興店文化的石城大多選在原先阿善三期文 化的石城周邊地區(qū)（圖三），如位于渾河南岸的062號石城選在064 號石城西部相鄰的山體之上，規(guī)模變大且出現(xiàn)了馬面、城門等復雜的 防御設施（圖版一二，1）,此外還在渾河北岸正對的山體之上建成了 本區(qū)域最大的278號后城咀石城（圖版一二，3、4）,與061號石城 隔河相對，顯然成為這一時期的一個中心聚落群。渾河南岸、黃河東 岸的一處較大的石城351號下塔石城，其南北兩側毗鄰深溝，東部僅 存有極為狹窄的區(qū)域可供出入。通過發(fā)掘也表明，這一石城的地理選 擇極為講究，東部狹窄的通道上方的坡體處可見結構復雜的石墻、夯 土墻和馬而、城門等。103號石城也是在225號和090號石城周邊營 建。這一階段，僅發(fā)現(xiàn)278-061兩岸相對的石城一組。以上情況表明， 這一區(qū)域內(nèi)區(qū)別于一般遺址的石城的出現(xiàn)可早到阿善三期文化偏晚 階段，