遥感技术在考古界的应用进展
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内蒙古东南部航空摄影考古的初步成功 ,在全国考 古界引起了极大反响 ,许多地方省考古所主动和中国历 史博物馆遥感与航空摄影考古中心联系 ,希望能够合作 拍摄 。黑龙江省文物考古研究所准备拍摄七星河流域古 代遗址群 ;山东省文物考古研究所与德国鲁尔大学史前 考古学研究室合作 ,利用 20世纪二 、三十年代美军拍摄的 山东省临淄县境的航片 ,制成临淄全境古城与古墓的位 置分布图 ,出版了《中国临淄文物考古遥感影像图集 》[24 ] 。
0 引 言
遥感 (Remote Sensing)是从飞机或人造地球卫星上 , 居高临下获取的航空像片或卫星图像 [1 ] ,简称 RS,是 3S (RS, GIS, GPS)技术之一 。遥感考古 ,就是通过传感器探 测和接收来自地表及地表以下考古遗迹的信息 (如电场 、 磁场 、力场 、电磁波 、地震波 、声能等 ) ,经过信息的传输及 其处理分析 ,识别物体的属性及其分布特征 。1906 年英 国皇家空军一名飞行员在一次飞行训练中 ,从空中拍下 了著名的斯通亨奇巨石遗址 ,从此拉开了遥感考古的序 幕。 由于遥感技术视野广阔 ,为我们提供了连续对比分 析和解释推断的条件 ,再加上它敏感波段比较宽 ,能够把 在可见光波段无法看见的而又确实客观存在的现象得以 显现 ,这就使我们对古代遗址蕴含的古地理 、古环境以及 古代社会的信息有了客观的了解 。20世纪 80年代以来 , 遥感技术成为我国考古学的新手段 。与传统方法相比 , 遥感可以大大节省人力 、物力 、财力和时间 ,具有很高的
D evelopm en t of the Applica tion of Remote Sen sing Techn ique in Archaeology
ZHANG Duo2yong ( In stitute of D unhuangology, Northwest Norma l Un iversity, Lanzhou 730070, Ch ina)
1993年华东师大建立了“城市与环境考古遥感开放 研究实验室 ”,这是我国第一个以遥感考古为主要研究方 向的部门实验室 ; 1997年中国历史博物馆考古部设立“中 国历史博物馆航空摄影与遥感考古研究中心 ”; 2001 年 , 中科院 、教育部 、国家文物局三家联手成立了“遥感考古 联合实验室 ”。2002年 12月在北京召开了由考古联合实 验室主办的第一届全国遥感考古会议 ,遥感考古有望在 我国得到空前的发展 。
Abstract: The remote sensing technique has w ide field of vision. It can make us to understand more clear about the information of ancient ruins that contains ancient geography, ancient environment and another aspect of ancient society. It has become a new way for archaeology study. Recently, by the introduction and popularization of remote sensing technique, it has been w idely used in archaeolo2 gy and p romoted the development of archaeology study in our country. This paper reviewed the app lication results of remote sensing technique in archaeology in our country. Key words: remote sensing archaeology; app lication; review
1 遥感考古知识普及
遥感是一门新技术 ,尤其在我国的应用相对晚一些 , 所以在遥感技术应运而生的同时 ,我国对国外的遥感技 术进行介绍 ,对遥感技术一般常识进行普及 ,就显得尤为 重要 。主要集中在对遥感信息获取 、图像处理 、遥感考古 地下无损探测 、水下考古 、古地理环境演变分析 、文物管 理 、GIS研究等综合性研究及数字仿真与虚拟现实等方 面。 对于遥感技术获取原理的介绍 ,刘树人 [5 ] ,尹宁 、王
2. 3 近年我国利用遥感技术取得的成绩
2. 3. 1 内蒙古地区的遥感考古
1997年 10月 ,遥感与航空摄影考古中心和内蒙古文 物考古研究所合作 ,在德国专家的协助指导下 ,以赤峰市 为工作基地 ,在内蒙古东南部地区开展了我国首次大规 模的航空摄影考古工作 。拍摄以 10 处大遗址 (或遗址 群 )为基本点 3 ,进而涵盖其周围的众多中小型遗址 ,同时 注意新遗址的发现 。内蒙古东南部航空摄影考古的全部 成果 ,经过拍摄人员 4 年多室内的辛勤整理编撰 , 也在 2002年交由科学出版社出版发行 ,定名为《内蒙古东南部 航空摄影考古报告 》,这是我国第一部大型航空摄影考古 报告 。随后 ,深入阿拉善沙漠 ,对额济纳河流域的居延 、黑 城子 、绿城子和红城子等遗址进行了考古调查和 GPS定 位工作 [ 23 ] 。
Fra Baidu bibliotek
3 这 10处大遗址 (或遗址群 ) ,按时代顺序依次为阴河两岸夏家店下层文化系列山城 、小黑石青铜时代墓地 、宁城县黑城遗址 、辽上京 、辽 中京 、祖州祖陵 、庆州庆陵 、缸瓦窑遗址 、元上都和应昌路等 。
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测绘与空间地理信息 2007年
2. 1 遥感考古在国外的应用
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 ;埃及 对金字塔进行了遥感考古 ; 柬埔寨对吴哥古城进行了遥 感研究 ;用星载成像雷达探测和调查古西班牙腓尼基人 的海事文化 ,以及对埃及绿洲 、金字塔 、中国尼雅古城遗 址成像 ,等等 。在国际上 ,“遥感考古 ”硕果累累 。
摘 要 :遥感技术视野广阔 ,能使我们对古代遗址蕴涵的古地理 、古环境以及古代社会的信息有更深入的了解 , 成为考古学的新手段 。近年来 ,我国通过介绍遥感技术 ,普及了遥感知识 ;遥感技术应用于考古 ,推动了我国考 古事业的发展 。本文对遥感考古在我国的应用成果进行了综述 。 关键词 :遥感考古 ; 应用 ; 综述 中图分类号 : TP79 文献标识码 : B 文章编号 : 1672 - 5867 ( 2007) 02 - 0086 - 04
1990 年 初 , 由 法 国 空 间 局 ( CNES) 、美 国 宇 航 局 (NASA ) 、欧空局 ( ESA ) 、日本宇宙事业开发团 (NASDA ) 地球观测推进部等遥感机构共同筹备了“空间考古研究 ” 的国际学术会议 ; 2001 年由意大利文化遗产应用技术研 究所和美国波士顿大学考古研究中心 、遥感中心和考古 系与 NASA 合作举办了“意大利 —美国遥感研讨会 :数字 技术重建古地形 ”; 2002年 10月 ,在法国举办的联合国教 科文组织世界遗产空间应用会议 ,讨论了空间信息 ( RS, GIS, GPS———3S技术 )在考古领域的独特作用 。遥感技术 在国外考古界的应用不断扩大 ,取得的成果越来越多 [17 ] 。
经济效益和社会效益 。据测算 ,美国陆地卫星的投入与 取得的经济效益之比为 1∶80,甚至更大 [ 2 ] 。 为适应国民经济和社会发展的需求 , 我国“遥感考古 联合实验室 ”于 2001 年 11 月 29日在北京成立 [3 ] 。遥感 考古联合实验室设立河南 、浙江 、安徽 、湖北 、四川 5 个遥 感考古工作站 ,并逐步形成覆盖全国的遥感考古研究网 络 [4 ] 。以下就遥感考古在我国应运的历史及现状作一简 述。
2. 2 遥感考古在我国的起步应用
从 20世纪 60年代修建三门峡水库时就利用航空照
片分析库区古代遗址 、墓葬的分布 ,到 70～80年代利用遥 感技术探测秦始皇陵和陪葬地区的地下情况 。1980年天 津在工业项目施工时 ,曾用遥感勘测过古运河水道 。1984 ～1985年 ,对北京地区长城采用航空遥感技术进行现状 调 查 [18 ] 。 1989 年 利 用 遥 感 技 术 编 制 黄 河 下 游 (1∶500 000)古河道图 ,清晰地反映出西汉以来 6 次黄河 大改道 [19 ] 。应用遥感技术分析黄河下游河道平面演变及 黄河下游河南段河道特性 [20 ] 。 1992 年国内首次将雷达 考古用于矿坑遗址探测 。1993 年 ,利用遥感技术对镇江 商周台形遗址与土墩墓分布规律进行研究 [21 ] 。利用遥感 技术对楚古都 ———纪南城进行了调查和分析 [22 ] 。 1994 年 ,国家文物局等与德国签订了遥感与航空摄影考古合 作意向书 。1996年 ,文化部等将遥感与航空摄影考古列 入日程 。尽管 80年代以来 ,遥感技术在考古界取得了可 喜的成果 ,但尚处于起步阶段 。
第 30卷 第 2期 2007年 4月
测绘与空间地理信息
GEOMA T ICS & S PA T IAL IN FORMA T ION TECHNOLOGY
Vol. 30, No. 2 Ap r. , 2007
遥感技术在考古界的应用进展
张多勇
(西北师范大学敦煌学研究所 , 甘肃 兰州 730070)
收稿日期 : 2006 - 11 - 20 作者简介 :张多勇 (1966 - ) ,男 ,甘肃华池人 ,硕士 ,副研究员 ,现主要从事中国历史地理研究工作 。
第 2期
张多勇 :遥感技术在考古界的应用进展
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长林 [ 6 ] ,王向东 、邵秀英 [ 7 ] ,孟桂芳 [ 8 ] ,钱育华 、杨林等 [ 9 ] 撰文 ,对什么是遥感 、遥感技术的特点 、遥感考古的工作 原理 、利用遥感技术进行考古研究的工作模式 、遥感技术 在考古研究中的应用等方 面进 行 了 介 绍 。此外 , 刘 树 人 [ 10 ] ,益建芳 、陈德超 [ 11 ] ,陈德超 [ 12 ] 对传感器系统 、数据 处理 、数字影像处理 、特征识别等方法 ,及声纳 、侧向扫描 声纳 、海底剖面仪 、磁强计等技术作了介绍 。中国社会科 学院考古研究所刘建国编译《水下遥感考古 》[13 ] 对遥感 在我国城市考古 、地面专题考古 (含遗址 ) 、环境考古等领 域的应用现状及技术作了介绍 。关于遥感信息图像处理 的技术 ,张绮玮 [ 14 ] ,徐冬青 、唐新军 、贺铮 [ 15 ] ,马建文等 [ 16 ] 撰文 ,进行了专业性介绍 。这些介绍性文章普及了遥感 技术知识 ,培养了一批人才 ,引导更多的人关注和应用遥 感技术 。
2. 3. 2 河南省利用遥感技术探测古城遗址
河南省地处中原 ,文物古迹非常丰富 ,是我国的考古 大省 。利用遥感考古取得的成果 : 1)伊洛河夹河滩地古河道遥感影像解译
该地区有丰富的文化遗存 ,从西到东分别为洛河与 涧河交汇处的东周王城 、洛河穿城而过的隋唐洛阳城 、位 于洛河以北的汉魏洛阳城以及对探索夏文化具有重要作 用的二里头遗址和偃师商城 。他们利用 1958 年航摄的 1∶25 000比例尺黑白全色像片 ,经过计算机图像增强与镶 嵌处理后 ,清晰地反映夹河滩中的古河道遗迹 。 2)鹿邑县城周围环状线性古遗迹航空影像解译
2 遥感技术在国内外考古界的应用现状
利用遥感图像进行考古研究 ,国内外都曾进行过探 索 。早在 1906年 ,英国人在气球上拍摄了著名的公元前 3 000年的“巨石阵 ”,从此拉开了遥感考古的序幕 。第一 次世界大战期间 ,考古学家在航空照片上判读出城市中 古建筑及大地上的遗迹 。 1945 年出现了电子计算 机 。 1957年前苏联发射了人造卫星 。1969年美国“阿波罗 11 号 ”登月 。正是空间卫星和信息技术的迅猛发展 ,为空间 遥感考古提供了坚实的基础 。
0 引 言
遥感 (Remote Sensing)是从飞机或人造地球卫星上 , 居高临下获取的航空像片或卫星图像 [1 ] ,简称 RS,是 3S (RS, GIS, GPS)技术之一 。遥感考古 ,就是通过传感器探 测和接收来自地表及地表以下考古遗迹的信息 (如电场 、 磁场 、力场 、电磁波 、地震波 、声能等 ) ,经过信息的传输及 其处理分析 ,识别物体的属性及其分布特征 。1906 年英 国皇家空军一名飞行员在一次飞行训练中 ,从空中拍下 了著名的斯通亨奇巨石遗址 ,从此拉开了遥感考古的序 幕。 由于遥感技术视野广阔 ,为我们提供了连续对比分 析和解释推断的条件 ,再加上它敏感波段比较宽 ,能够把 在可见光波段无法看见的而又确实客观存在的现象得以 显现 ,这就使我们对古代遗址蕴含的古地理 、古环境以及 古代社会的信息有了客观的了解 。20世纪 80年代以来 , 遥感技术成为我国考古学的新手段 。与传统方法相比 , 遥感可以大大节省人力 、物力 、财力和时间 ,具有很高的
D evelopm en t of the Applica tion of Remote Sen sing Techn ique in Archaeology
ZHANG Duo2yong ( In stitute of D unhuangology, Northwest Norma l Un iversity, Lanzhou 730070, Ch ina)
1993年华东师大建立了“城市与环境考古遥感开放 研究实验室 ”,这是我国第一个以遥感考古为主要研究方 向的部门实验室 ; 1997年中国历史博物馆考古部设立“中 国历史博物馆航空摄影与遥感考古研究中心 ”; 2001 年 , 中科院 、教育部 、国家文物局三家联手成立了“遥感考古 联合实验室 ”。2002年 12月在北京召开了由考古联合实 验室主办的第一届全国遥感考古会议 ,遥感考古有望在 我国得到空前的发展 。
Abstract: The remote sensing technique has w ide field of vision. It can make us to understand more clear about the information of ancient ruins that contains ancient geography, ancient environment and another aspect of ancient society. It has become a new way for archaeology study. Recently, by the introduction and popularization of remote sensing technique, it has been w idely used in archaeolo2 gy and p romoted the development of archaeology study in our country. This paper reviewed the app lication results of remote sensing technique in archaeology in our country. Key words: remote sensing archaeology; app lication; review
1 遥感考古知识普及
遥感是一门新技术 ,尤其在我国的应用相对晚一些 , 所以在遥感技术应运而生的同时 ,我国对国外的遥感技 术进行介绍 ,对遥感技术一般常识进行普及 ,就显得尤为 重要 。主要集中在对遥感信息获取 、图像处理 、遥感考古 地下无损探测 、水下考古 、古地理环境演变分析 、文物管 理 、GIS研究等综合性研究及数字仿真与虚拟现实等方 面。 对于遥感技术获取原理的介绍 ,刘树人 [5 ] ,尹宁 、王
2. 3 近年我国利用遥感技术取得的成绩
2. 3. 1 内蒙古地区的遥感考古
1997年 10月 ,遥感与航空摄影考古中心和内蒙古文 物考古研究所合作 ,在德国专家的协助指导下 ,以赤峰市 为工作基地 ,在内蒙古东南部地区开展了我国首次大规 模的航空摄影考古工作 。拍摄以 10 处大遗址 (或遗址 群 )为基本点 3 ,进而涵盖其周围的众多中小型遗址 ,同时 注意新遗址的发现 。内蒙古东南部航空摄影考古的全部 成果 ,经过拍摄人员 4 年多室内的辛勤整理编撰 , 也在 2002年交由科学出版社出版发行 ,定名为《内蒙古东南部 航空摄影考古报告 》,这是我国第一部大型航空摄影考古 报告 。随后 ,深入阿拉善沙漠 ,对额济纳河流域的居延 、黑 城子 、绿城子和红城子等遗址进行了考古调查和 GPS定 位工作 [ 23 ] 。
Fra Baidu bibliotek
3 这 10处大遗址 (或遗址群 ) ,按时代顺序依次为阴河两岸夏家店下层文化系列山城 、小黑石青铜时代墓地 、宁城县黑城遗址 、辽上京 、辽 中京 、祖州祖陵 、庆州庆陵 、缸瓦窑遗址 、元上都和应昌路等 。
88
测绘与空间地理信息 2007年
2. 1 遥感考古在国外的应用
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 ;埃及 对金字塔进行了遥感考古 ; 柬埔寨对吴哥古城进行了遥 感研究 ;用星载成像雷达探测和调查古西班牙腓尼基人 的海事文化 ,以及对埃及绿洲 、金字塔 、中国尼雅古城遗 址成像 ,等等 。在国际上 ,“遥感考古 ”硕果累累 。
摘 要 :遥感技术视野广阔 ,能使我们对古代遗址蕴涵的古地理 、古环境以及古代社会的信息有更深入的了解 , 成为考古学的新手段 。近年来 ,我国通过介绍遥感技术 ,普及了遥感知识 ;遥感技术应用于考古 ,推动了我国考 古事业的发展 。本文对遥感考古在我国的应用成果进行了综述 。 关键词 :遥感考古 ; 应用 ; 综述 中图分类号 : TP79 文献标识码 : B 文章编号 : 1672 - 5867 ( 2007) 02 - 0086 - 04
1990 年 初 , 由 法 国 空 间 局 ( CNES) 、美 国 宇 航 局 (NASA ) 、欧空局 ( ESA ) 、日本宇宙事业开发团 (NASDA ) 地球观测推进部等遥感机构共同筹备了“空间考古研究 ” 的国际学术会议 ; 2001 年由意大利文化遗产应用技术研 究所和美国波士顿大学考古研究中心 、遥感中心和考古 系与 NASA 合作举办了“意大利 —美国遥感研讨会 :数字 技术重建古地形 ”; 2002年 10月 ,在法国举办的联合国教 科文组织世界遗产空间应用会议 ,讨论了空间信息 ( RS, GIS, GPS———3S技术 )在考古领域的独特作用 。遥感技术 在国外考古界的应用不断扩大 ,取得的成果越来越多 [17 ] 。
经济效益和社会效益 。据测算 ,美国陆地卫星的投入与 取得的经济效益之比为 1∶80,甚至更大 [ 2 ] 。 为适应国民经济和社会发展的需求 , 我国“遥感考古 联合实验室 ”于 2001 年 11 月 29日在北京成立 [3 ] 。遥感 考古联合实验室设立河南 、浙江 、安徽 、湖北 、四川 5 个遥 感考古工作站 ,并逐步形成覆盖全国的遥感考古研究网 络 [4 ] 。以下就遥感考古在我国应运的历史及现状作一简 述。
2. 2 遥感考古在我国的起步应用
从 20世纪 60年代修建三门峡水库时就利用航空照
片分析库区古代遗址 、墓葬的分布 ,到 70～80年代利用遥 感技术探测秦始皇陵和陪葬地区的地下情况 。1980年天 津在工业项目施工时 ,曾用遥感勘测过古运河水道 。1984 ～1985年 ,对北京地区长城采用航空遥感技术进行现状 调 查 [18 ] 。 1989 年 利 用 遥 感 技 术 编 制 黄 河 下 游 (1∶500 000)古河道图 ,清晰地反映出西汉以来 6 次黄河 大改道 [19 ] 。应用遥感技术分析黄河下游河道平面演变及 黄河下游河南段河道特性 [20 ] 。 1992 年国内首次将雷达 考古用于矿坑遗址探测 。1993 年 ,利用遥感技术对镇江 商周台形遗址与土墩墓分布规律进行研究 [21 ] 。利用遥感 技术对楚古都 ———纪南城进行了调查和分析 [22 ] 。 1994 年 ,国家文物局等与德国签订了遥感与航空摄影考古合 作意向书 。1996年 ,文化部等将遥感与航空摄影考古列 入日程 。尽管 80年代以来 ,遥感技术在考古界取得了可 喜的成果 ,但尚处于起步阶段 。
第 30卷 第 2期 2007年 4月
测绘与空间地理信息
GEOMA T ICS & S PA T IAL IN FORMA T ION TECHNOLOGY
Vol. 30, No. 2 Ap r. , 2007
遥感技术在考古界的应用进展
张多勇
(西北师范大学敦煌学研究所 , 甘肃 兰州 730070)
收稿日期 : 2006 - 11 - 20 作者简介 :张多勇 (1966 - ) ,男 ,甘肃华池人 ,硕士 ,副研究员 ,现主要从事中国历史地理研究工作 。
第 2期
张多勇 :遥感技术在考古界的应用进展
87
长林 [ 6 ] ,王向东 、邵秀英 [ 7 ] ,孟桂芳 [ 8 ] ,钱育华 、杨林等 [ 9 ] 撰文 ,对什么是遥感 、遥感技术的特点 、遥感考古的工作 原理 、利用遥感技术进行考古研究的工作模式 、遥感技术 在考古研究中的应用等方 面进 行 了 介 绍 。此外 , 刘 树 人 [ 10 ] ,益建芳 、陈德超 [ 11 ] ,陈德超 [ 12 ] 对传感器系统 、数据 处理 、数字影像处理 、特征识别等方法 ,及声纳 、侧向扫描 声纳 、海底剖面仪 、磁强计等技术作了介绍 。中国社会科 学院考古研究所刘建国编译《水下遥感考古 》[13 ] 对遥感 在我国城市考古 、地面专题考古 (含遗址 ) 、环境考古等领 域的应用现状及技术作了介绍 。关于遥感信息图像处理 的技术 ,张绮玮 [ 14 ] ,徐冬青 、唐新军 、贺铮 [ 15 ] ,马建文等 [ 16 ] 撰文 ,进行了专业性介绍 。这些介绍性文章普及了遥感 技术知识 ,培养了一批人才 ,引导更多的人关注和应用遥 感技术 。
2. 3. 2 河南省利用遥感技术探测古城遗址
河南省地处中原 ,文物古迹非常丰富 ,是我国的考古 大省 。利用遥感考古取得的成果 : 1)伊洛河夹河滩地古河道遥感影像解译
该地区有丰富的文化遗存 ,从西到东分别为洛河与 涧河交汇处的东周王城 、洛河穿城而过的隋唐洛阳城 、位 于洛河以北的汉魏洛阳城以及对探索夏文化具有重要作 用的二里头遗址和偃师商城 。他们利用 1958 年航摄的 1∶25 000比例尺黑白全色像片 ,经过计算机图像增强与镶 嵌处理后 ,清晰地反映夹河滩中的古河道遗迹 。 2)鹿邑县城周围环状线性古遗迹航空影像解译
2 遥感技术在国内外考古界的应用现状
利用遥感图像进行考古研究 ,国内外都曾进行过探 索 。早在 1906年 ,英国人在气球上拍摄了著名的公元前 3 000年的“巨石阵 ”,从此拉开了遥感考古的序幕 。第一 次世界大战期间 ,考古学家在航空照片上判读出城市中 古建筑及大地上的遗迹 。 1945 年出现了电子计算 机 。 1957年前苏联发射了人造卫星 。1969年美国“阿波罗 11 号 ”登月 。正是空间卫星和信息技术的迅猛发展 ,为空间 遥感考古提供了坚实的基础 。