什么是遥感考古？

盂祥伟

遥感考古技术是始于20世纪初的一种航空考古技术，伴随着航天技术的不断进步，传统考古学的发展获得了一个全新的平台。在第二次世界大战期间，就已经有不少欧美考古学家通过在飞机或者热气球上进行航空拍摄，获取图片，然后通过对图片的分析来判定遗址的性质。二次世界大战以后，科技的不断进步使航空拍摄有了许多新的手段，同时高速发展的光学技术和电子技术为遥感考古的进一步发展提供了可能。近年来，遥感考古更是不断被考古学家运用到考古调查当中，并且引起了全社会的广泛关注。例如美国的考古学家们利用卫星遥感影像发现了早已沉没海底数千年的古埃及名城亚历山大：欧洲的考古学家根据早期照片发现了多处古罗马的建筑遗址和著名的“罗马大道”：欧美等国考古学家联手通过卫星遥感资料发现了深藏于南美密林深处10世纪玛雅人的宫殿等等。这些重要的考古发现更加激发了人们对于遥感考古的热情。

遥感考古的历史

1906年英国军官H.P.沙普在军用热气球上拍摄到的史前巨石阵遗址为遥感考古的发端标志。第一次世界大战期间，考古学家在航空照片上发现了城市中的古代建筑遗址及原野上的古代建筑遗址。英国考古学家通过不断的资料积累，在20世纪20年代提出了航空考古勘察和航片分析的三种标志：阴影标志，土壤标志和植被标志。自此以后，随着航空摄影技术的进一步发展，出现了立体像对技术，从而使人们可以获取更大范围和更多的古代遗址照片。第二次世界大战期间，战争大大刺激了航空技术的发展，从而也为遥感考古的进一步发展准备了条件。1957年第一颗人造地球卫星的发射使人们进入了从太空看地球的新时代。20世纪70年代以来，人们通过发射到外层空间的数以百计的卫星，获得了大量的遥感考古信息。诸如埃及的金字塔考古，柬埔寨吴哥古城的遥感研究，用星载成像雷达探测和调查西班牙腓尼基人的海事文化等等。遥感考古通过最初期的发展，现在已经成为国内外考古研究的重点，同时也成为衡量一个国家高科技发展水平的一个重要的标志。1990年，由法国空间局、美国宇航局、欧空局、日本宇宙事业开发团共同筹备的“空间考古研究”国际会议的召开为遥感考古的发展揭开了新的一页。1997年，第一届“遥感考古应用会议”在美国举行，会议讨论了卫星和航空技术在考古领域的应用，诸如居民地分布格局识别及环境考古研究中应用等重大学术课题。

世界各发达国家开展的遥感考古，现在大多数集中在几个文明古国，如在埃及的金字塔遥感考古，横贯欧亚大陆的丝绸之路的遥感考古，在蒙古寻找成吉思汗陵墓的遥感考古等。

如何进行遥感考古

遥感考古是以各类飞行器为平台，在高空利用波谱和可见光认识、探测地表或地表以下保存的古代遗迹，并将得到的数据通过计算机、地理信息系统、全球定位系统等技术在室内进行数字化的分析、研究，进而利用考古学的方法进行整合、虚拟和复原，开展包括资源、社会、人文等全方位的保护和研究。

古代的遗址和遗迹是人们过去生活过的地方，所以必然在当时导致其自然形态发生变化，使其与周围纯自然的环境有所区别。虽然这些变化经过后来的人工扰乱不易察觉，但是毕竟与原来的周围环境存在差异，并通过地表水分条件、植被生长状况、土地利用状况、地貌结构的不同得以保存下来。这些异常表现被遥感影像记录下来，为考古提供判读分析的依据。遥感考古就是利用这些不同，获得最初的数据，进而确定某一地区是否存在考古遗址。

现代遥感考古作为考古学的一个分支学科，在考古中主要应用于古代大规模遗址的勘察，地下遗迹的勘察，水下考古、环境考古和城市遥感考古等几个方面。遗址的调查是考古工作的前提，只有发现遗址，考古工作者才可以对其进行发掘。而传统的遗址调查方法，需要耗费极大的人力和物力，而且效果往往不明显。利用遥感技术，人们就可以对大范围的遗址进行调查，不仅可以节省成本，而且有利于对遗址宏观上的把握。遥感考古中卫星的图像数据，航拍相片的分辨率均可以达到l米左右。美国作为世界上空间技术最发达的国家，在遥感考古领域也走在世界最前列。美国的地球卫星，不仅可以精确地发现地面上的物体，甚至可以穿透地下20米进行深层次的探测。各种卫星数据图像、航测照片在计算机上分析精度可以达到1200DPI(DPI，指每英寸长度内的点数)，图像上一个微小的变化都可以在计算机上被发现。地面上的大规模遗址，因为其与周围环境的差异，必然会在图片上有所反映。同时由于遥感考古具有强穿透性，所以可以很好地对地下的遗址进行探测，我国秦始皇陵就曾经多次运用遥感技术进行探测，从而为秦陵的研究做出了巨大贡献。

遥感考古作为一项新的考古技术，在水下考古的运用中也同样大显神通。考古学家利用航空遥感手段对海底水下遗址进行探测，以考察海底的地形，淹没前的特征以及确定海底古代遗迹的真实性和位置范围，进而推测和研究古地理、古气候和古代社会的发展情况，这一切已经取得了重大成果。古代环境的变化作为考古学研究的另一个方面，已经发展为考古学一个独立的分支学科：环境考古学。古代环境的变迁不仅有助于人们更好地理解现实中的环境问题，同时对于研究古代政治的演变，农作物的分布同样具有重要意义。通过研究遥感图像上色调阴影形态的差异，可以清楚了解一个地方环境的变迁，特别是水系的变化，遥感考古正是通过为环境考古提供大量的图片资料来推动环境考古的发展。

城市遥感考古以研究古城和城内古代建筑结构布局为主要内容，在我国已经作为一项成熟的技术被运用。如地矿部航遥中心作的北京故宫航空遥感图，可以清晰地看到整体古建筑的结构布局。我国是一个古代多城池的国家，但是除去少数被保留下来的，由于城市建设的需要，绝大部分已经被拆毁了，所以要想了解古代城址的全貌非常困难，遥感考古技术通过全方位的观测，至少能够为我们提供某些线索。

在遥感考古调查中，最主要的是获取图像资料，当获取到一定量的图片资料以后，就需要对图像资料进行编辑和分类，人们现在一般借助光化学技术和计算机处理技术对图像进行分类处理。同时，利用遥感考古所获得的图像资料，可以在中央管理机构和有条件的地方机构建立一套文物考古信息系统，用目前掌握的各种图像资料，定期对遗址进行监控，这样文物管理和保护人员可以在遇到经济建设，自然灾害或是突发事件时，在监测室从容应对采取果断措施。

由于遥感考古学在调查的方法和资料的处理上与传统考

古学存在着巨大的差异，所以拥有一些传统考古学不可比拟的优势，主要表现在以下几个方面：

首先，遥感考古相对于传统考古学更加节省成本。传统考古学主要依靠人力对遗址进行调查，野外工作量非常巨大。而人的精力和目力都是十分有限的，小规模的遗址调查尚可，如果是对一个地区进行大范围的普查，那么就很难看清楚全貌。尤其是对沙漠，草原，古城址等特殊环境的调查，由于自然环境的限制，实地调查就已经非常困难了，得到准确的调查结果就更加困难了。而遥感考古通过在空中对地面进行俯视，可以全方位地对一个地区地貌的情况进行摄像，不会受到地理环境的限制，使得很多徒步考察非常困难的地方，都可以通过遥感技术清楚地取得当地的图片，大大节省了考古调查的成本。

其次，遥感考古具有覆盖范围广，光谱范围大，时空分辨率高等优点。遥感图片容易获得一个地区的全局信息，同时遥感图像成像尺度变化范围大，有利于人们对所得图片进行研究。人的肉眼只能观测到可见光部分的电磁波反射能量，而遥感可以观测到从紫外线、可见光、红外线、热红外、微波等能量波范围的全波段电磁波来探测地面和地下的物体。由于卫星技术的应用，使得现代遥感考古可以全天候，不断地获得遗址的遥感数据。

再次，遥感考古对古代遗迹的破坏相对于传统考古学要小得多。考古发掘本身就是对文物的一种破坏，但是许多抢救性的发掘又势在必行。遥感考古是改变这种被动局面的有效方法。利用遥感图像，可以在不破坏文物的前提下，了解遗址和古代墓葬的构造，尽可能地减小破坏。遥感技术具有的强穿透力，使挖掘无需大面积地进行，既可以节省大量的人力物力，又不会对遗址造成任何破坏。作为一个有五千年历史的文明古国，我国有大量有待探明的遗址，运用遥感考古技术不仅可以探明各种大型古代聚落、古城，而且可以尽可能地对其进行保护。

“遥感考古”是一门科学技术，同时也是一种研究方法。遥感考古虽然可以很大程度地减少田野考古的工作量，但是绝对不可以代替田野考古的工作。它解决不了遗址的年代，出土器物的研究等考古学的基本问题，所以遥感考古必须与田野考古紧密结合，只有这样，考古工作才可以取得事半功倍的效果。

中国的遥感考古

我国遥感考古技术出现较晚，但是发展迅速，在国内的许多遗址的考古调查中，遥感考古技术都已经发挥了重大作用。如在20世纪60年代修建三门峡水库时，我国考古工作人员就曾经利用航空照片对库区古代遗址、墓葬的分布进行分析。70年代，又利用遥感技术对秦始皇陵进行过探测。进入90年代以后，我国更是加大了对遥感考古的投入力度，建立了一批重点实验室并召开了一些具有国际水平的会议，以对遥感考古进行专门的学术研究。

近年来，我国科技考古人员在珠江口发现了明代的沉船，并成功地对其进行了打捞。同时，还运用彩色红外航测片，揭示出北京市内长城的现状，圆明园古建筑基础平面形态，以及河南北宋东京外城垣的走向，了解了3500年前殷王盘庚之所以迁都河南安阳的生态环境原因。

此外，农业遥感考古、古水利工程遥感考古、古洞窟遥感考古等都在我国取得巨大进展。如我们在塔克拉玛干大沙漠腹地发现古桑园遗址；把长江水系和珠江水系联系起来的“古灵渠”遥感考古等。

责任编辑林京