新测量技术在田野考古中的应用(二)

该地区聚落的分布 与坡向的关系不是 很明显。
靠近水源是生存的 第一要素。
可视性分析
可视性分析属于对地形最优化处理的范畴，分两种情况，其一为 通视性分析，现实两点之间的通视情况，从而判断从一个观察点 是否能看到目标物；其二是可视域分析，分析从一个或多个观察 点可以观察的区域。
遗址或聚落的可视范围，或一组遗址间能否互相通视，在考古学 的景观结构中有着极为重要的作用（军事要塞与墓塚的位置选 择）。
遥感考古
遥感考古就是从空中、地面、水下等不同空间位置 上，运用摄影机、扫描仪、雷达等成像设备，获取 考古遗址的影像资料，然后运用计算机图形图像处 理技术，对这些影像进行增强和处理；同时根据遗 址范围内地表状况和光谱成像规律等的相互关系， 对影像的色调、纹理、图案及其时空分布规律进行 研究，判定遗迹或现象的位置、分布、形状、深度 等特征，进行遗址探查、考古测量、古地貌和古遗 址的复原、重建等工作，为考古研究提供重要线索。
考古发掘中GIS的建设
首先表现在考古发掘中，发掘中获得的所有数据都可以 在GIS中进行组织，建立考古发掘的图文数据库。
建立探方格网、发掘区范围图层；各类遗迹的图层（房 址、墓葬、灰坑、建筑基址、水利设施、道路等）。
每个遗迹图层有对应的属性表，存储属性信息。如墓葬 图层可以设置编号、位置、方向、层位、文化属性、年 代、尺寸（长、宽以及深度）、发掘经过、堆积层次、 形制与构造、葬具、人骨、随葬品、相关遗迹、保存状 况、兆域、地面建筑、工具痕迹、取样情况、附图号、 附表号、摄像号、备注、记录者、记录日期等。其他遗 迹可以根据实际情况具体设置相关属性。
磁法探测比较容易鉴 别的考古目标有窑址、 灶坑、窖藏（铁器和 陶瓷制品等）。在这 些地方与制品中，氧 化铁含量成分在长期 燃烧作用下，逐渐转 化成磁铁以及自身的 热顽性磁化。所以它 们的磁场强度明显地 高于周围土壤。
遗迹的电阻率和磁场曲线图
参考文献
聂跃平等：《中国遥感技术在考古中的应用和 发展》，《遥感学报》2009年第5期。
1972年，美国发射了地球资源技术卫星ERTS-1（后 改名为 Landsat-1），装有MSS（多光谱扫描仪） 传感器，分辨率79米。
1982年Landsat-4发射，装有TM（专题绘图仪）传 感器，分辨率提高到30米 。
1986年法国发射SPOT-1，装有PAN（全色态）和XS （多光谱态）遥感器，分辨率提高到10米。
考古遥感影像的解译
（1）目视解译 直判法 源自文库比法 邻比法 历史比较法 逻辑推理法
（2）计算机解译
辽庆州城街道与建筑遗址航拍片
乾陵南部 航空遥感 图片
电阻率探测法的应用
磁法勘探。考古 磁法勘探是运用 磁力仪等设备， 观测和分析考古 遗迹或现象与周 围地层之间的磁 性差异，由此来 研究考古遗迹或 现象的分布特征。
2.4 遥感技术
遥感（remote sensing）是一种非接触的，远 距离的探测技术。一般指运用传感器/遥感器对 物体的电磁波（如电场、磁场、电磁波、地震 波等）的辐射、反射特性的探测，并根据其特 性对物体的性质、特征和状态进行分析的理论、 方法和应用的科学技术。
电磁辐射波谱图
当代遥感技术的发展（多传感器、高分辨率、多时相特征）
陶寺遗址的可视域
赤峰三座店夏家店下层文化石城（丘陵最高处）
空间信息三维可视化
在GIS中，三维可视化应用最多的是三维可 视地面模型，在三维仿真和三维图形的基础 上，实现三维测量和分析。
基于多媒体技术（图、文、声、光、电技术） 的可视化，也是空间信息可视化的重要内容。
三维可视地面影像
虚拟现实
虚拟现实是空间信息可视化的新方式，是对现实或 虚幻现实的仿真模拟，通过人与计算机的交互操作， 产生与现实世界相同的反馈信息，生成一个逼真的 视觉、听觉、触觉及味觉等三维感官世界。
虚拟现实具有交互性、想象性、沉浸感三个特征。 虚拟现实技术在考古学中的应用就是使用计算机技
术生成逼真的三维古代环境、古代城市、考古遗址、 考古发掘现场等，并配以相关的声音等信息，动态 重现古代历史。
类生产活动等具有最直接的影响。
河网与流域图
集水盆地与聚落分布
集水盆地的大小 与下游聚落的大 小有直接关系。 能够汇聚较多水 源的集水盆地能 负担较多人口的 饮水需求，因此 分布着很多大型 甚至超大型聚落。
临汾盆地聚落分布的坡度分析
坡度1度以内和超 过3度的地带（落 差太大和过于平坦 的地带）几乎没有 聚落分布。
后套木嘎遗址2011年发掘区电子总平面图
后套木噶遗址墓葬记录表
后套木噶遗址墓葬 出土人骨性状记录表
水文分析
水文分析就是研究地表水流等情况。 GIS软件可以根据地形数据模拟生成局部区域中
水流的方向，计算出最小沟谷的集水区域。 集水区域间的分界线就是分水岭，分水岭包围
的区域称为一条河流或水系的流域。 由流域产生的地形特征对古代聚落的分布、人
揭示人类社会在不断发展过程中的社会特征、 人地关系及其发展、演变规律。
参考文献
鲁鹏等：《GIS考古研究综述与前景展望》， 《中原文物》2008年第2期。
滕铭予：《GIS在半支箭河中游环境考古中的应 用》，《考古与文物》2009年第1期。
张海：《景观考古学——理论、方法与实践》， 《南方文物》2010年第4期。
郑州商城虚拟现实复原场景
虚拟现实考古场景
GIS的应用前景展望
在考古空间信息管理中的应用。 输出功能在考古制图中的作用。可根据不同需
要进行不同信息图层的分层输出，如遗址分布 图、遗址中各类遗迹分布图、考古遥感专题制 图以及三维地形图等。
测绘、遥感、GIS、虚拟现实等的综合应用。 在考古信息重组、整合、综合分析方面的应用。
地理信息系统示意图
GIS工具（软件）
GIS工具，是一组具有数字图形化、储存管理、查询检索、 分析运算和多种输出等基本功能的套装软件。
国外的GIS软件：ArcGIS（包括ArcGIS, MapObjects, ArcIMS、ArcSDE等）（ESRI，当前最高版本10） 、 MapInfo 、GeoMedia 、MGE 、SmallWorld等
多波段，又叫多光谱，是指对地物辐射中多个单波段的 摄取。得到的影象数据中会有多个波段的光谱信息。对 各个不同的波段分别赋予RGB颜色将得到彩色影象，但 是空间分辨率较低。
全色波与多光谱数据在进行融合时候，根据显示效果以 及操作过程中得到的经验，一般设定为多光谱分辨率高 于全色分辨率四倍左右为效果最佳。所以卫星影像的多 光谱分辨率基本为全色分辨率的四倍。
国内的GIS软件：Supermap （超图软件，当前最高版本 6R）、MapGIS（中地数码，当前最高版本K9） 、 GeoStar （武大吉奥，当前最高版本5.2）、TopMap 、 GeoBean 、VRMap 、MapEngine等。
GIS软件的主要功能
空间数据输入管理 图形及属性数字编辑 空间数据库管理 空间数据查询和分析 空间数据输出管理 应用模式和应用系统开发
邓飚等：《遥感技术在考古中的应用综述》， 《遥感学报》2010年第1期。
2.5 地理信息系统
地理信息系统（Geographic Information System或 Geo－Information system，GIS）有时又称为“地学信 息系统”或“资源与环境信息系统”，属于空间信息系 统，是以地理空间数据库为基础，在计算机硬、软件系 统支持下，运用系统工程和信息科学的理论，采用地理 模型分析方法，对整个或部分地球表层（包括大气层） 空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运 算、分析、模拟、显示和描述，为地理研究和地理决策 服务提供多种空间地理信息的技术系统。
在设置属性表各字段时，需要根据每个字段的内容 选择字段类型（如数字类型、日期类型、文本类型 等）。
考古发掘中各遗迹的详细图形也都可以通过GIS表 示，甚至可以表现墓葬中的器物、陶片分布等细节 特征。
系统建成后，可根据需要进行空间叠置、查询、分 析、研究、输出。生成的图形文件可转换为DXF甚 至TIF格式，满足报告发表和展示。
GIS与考古学研究
考古数据记录方式的变革。 提高考古数据记录的广度（单个遗址、遗址群的时空关
系，特定地域，国家级）、深度，建立多种空间信息与 属性信息并存的数据库和图形图像库。
进行空间分析和模拟，重建当时人群的生活场景以及人 地关系，深入浅出地探讨和阐述考古学问题，复原当时 的社会状况。
近年来，考古GIS的研究焦点开始向单个遗迹方面转移。 将遗址内各类遗迹作为专题要素，对遗迹的类型、文化 特征、年代等赋予不同的颜色或排序，以此研究遗址的 结构、演变过程、功能区划等特征。
1999年美国发射IKONOS卫星，空间分辨率提高到1 米。
2001年美国发射quickbird卫星，空间分辨率进一 步提高到0.61米。
卫星遥感的几个概念
空间分辨率是衡量遥感图像（或影像）能有差别地区分 开两个相邻地物的最小距离的能力。
全色遥感影象是对地物辐射中全色波段的影象摄取，因 为是单波段，在图上显示是灰度图片。全色遥感影象一 般空间分辨率高，但无法显示地物色彩。