科普| 遙感測繪技術雷射LiDAR在文化遺產保護帶來的便捷你了解嗎

2020-12-04 澎湃新聞

科普 | 遙感測繪技術雷射LiDAR在文化遺產保護帶來的便捷你了解嗎

2020-06-14 04:01 來源：澎湃新聞·澎湃號·政務

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數千年的人類文明史，給我們留下了大量的歷史遺蹟或遺物，如何及時發現並有效保護這些珍貴遺產歷來是考古學關心的話題。了解地下遺蹟，一定要動鏟發掘嗎？這種想法早就過時了，考古之所以不等同於盜墓，是因為有一套完備的技術支持，來庖丁解牛式地還原遺址原景。

隨著考古研究工作的擴展和研究區域的擴大，考古學家們需要從更加宏觀的角度去研究歷史文化，認識古代文明，追溯歷史進程，與傳統的考古方法相比，遙感具有實時獲取大範圍的數據、成本低、對監測對象無破壞等特點，為考古學家們提供了一種全新的技術手段。

遙感考古通過從太空梭、衛星、飛機、無人機等不同平臺上運用攝影機、光譜相機、紅外相機、雷達等成像設備獲取考古遺址影像資料，根據遺址範圍內地表現狀和光譜成像規律等的相互關係，對影像的色調、紋理、圖案及其時空分布規律進行研究，判定遺蹟或遺址的位置、分布、形狀、深度等特徵，進行遺址識別和調查。

壹

1906年，英國軍官H.P.沙普在軍用熱氣球上拍攝到的史前巨石陣遺址為遙感考古的始端標誌。

貳

第一次世界大戰期間，考古學家在航空照片上發現了城市中的古代建築遺址及原野上的古代建築遺址。

叄

20世紀20年代提出了航空考古勘察和航片分析的三種標誌：陰影標誌、土壤標誌和植被標誌。

肆

20世紀70年代以來，人們通過發射到外層空間的數以百計的衛星，獲得了大量的遙感考古信息。

伍

1990年，由法國空間局、美國宇航局、歐空局、日本宇宙事業開發團共同籌備的「空間考古研究」國際會議的召開為遙感考古的發展揭開了新的一頁。

陸

1997年，第一屆「遙感考古應用會議」在美國舉行，會議討論了衛星和航空技術在考古領域的應用。

壹

20世紀60年代修建三門峽水庫時，我國考古工作人員就曾經利用航空照片對庫區古代遺址、墓葬的分布進行分析。

貳

90年代以後，我國更是加大了對遙感考古的投入力度，建立了一批重點實驗室並召開了一些具有國際水平的會議，以對遙感考古進行專門的學術研究。

叄

近年來，我國科技考古人員在珠江口通過遙感發現了明代的沉船，並成功地對其進行了打撈。

機載雷射雷達遙感技術原理-進行遺址地層面測量

作為一種主動遙感技術，雷射雷達除了可全天候、快速、直接、高精度採集對象的三維信息外，還能夠穿透密林或者一定深度的水體，極大地提高了三維空間數據的獲取效率，同時為地表植被、農作物等要素覆蓋下的文化遺蹟揭露提供了可能。

雷射雷達遙感考古發現流程

根據近地表歷史文化遺蹟遺存具有特徵起伏微小、分散而不連續、植被覆蓋茂密、地形特徵和遺存特徵混雜等特點，採用顧及近地表考古遺址考古遺址空間特性的點雲濾波與分類算法，得到精細表達的地表微地形數字高程模型；實現近地表考古遺址空間特徵的準確提取和表達，並結合嚴格地理配準的高解析度光學遙感影像，進行近地表考古遺址信息的呈現與判讀。

對考古的無損探測

無損探測法是一種能探測和研究遺蹟的平面形制特徵和布局結構，無需進行大面積的揭露，即能節省大量人力、物力和時間，又不會對遺存有任何破壞。

長周期環境考古

用遙感研究長周期的環境歷史變遷，因為各種研究對象，都有其區別於其它對象的特徵, 其中不少特徵得以不同程度的保留。這些特徵反映在遙感圖像上，則可以通過色調、陰影、形態、大小、紋理等的差異識別出來。一個地區的環境演變，最主要的是水系的演變，這主要包括水系變遷、湖泊的變化以及海岸線的演變等。利用遙感圖像上地物特定的光譜特徵，通過土壤溼度、鹽度及沉積物組分等信息的分析, 可以很清楚地將水系變遷的路線、方向甚至原因反映出來。

雷達遙感考古-強穿透力

波長越長，雷達電磁波穿透性越強。而雷達波穿透性及深度還同地表參數、雷達入射角及極化模式直接相關。通常長波段雷達信號有穿透植被能力，且其次地表穿透性在幹沙區最佳。

雷射雷達遙感發現叢林中的瑪雅遺址

來源：飛燕航空遙感技術有限公司

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