遙感測繪技術(shù)·激光LiDAR 給文化遺產(chǎn)保護帶來(lái)哪些便捷？

　數千年的人類(lèi)文明史，給我們留下了大量的歷史遺跡或遺物，如何及時(shí)發(fā)現并有效保護這些珍貴遺產(chǎn)歷來(lái)是考古學(xué)關(guān)心的話(huà)題。了解地下遺跡，一定要動(dòng)鏟發(fā)掘嗎?這種想法早就過(guò)時(shí)了，考古之所以不等同于盜墓，是因為有一套完備的技術(shù)支持，來(lái)庖丁解牛式地還原遺址原景。

　　隨著(zhù)考古研究工作的擴展和研究區域的擴大，考古學(xué)家們需要從更加宏觀(guān)的角度去研究歷史文化，認識古代文明，追溯歷史進(jìn)程，與傳統的考古方法相比，遙感具有實(shí)時(shí)獲取大范圍的數據、成本低、對監測對象無(wú)破壞等特點(diǎn)，為考古學(xué)家們提供了一種全新的技術(shù)手段。

　　遙感考古通過(guò)從航天飛機、衛星、飛機、無(wú)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，根據遺址范圍內地表現狀和光譜成像規律等的相互關(guān)系，對影像的色調、紋理、圖案及其時(shí)空分布規律進(jìn)行研究，判定遺跡或遺址的位置、分布、形狀、深度等特征，進(jìn)行遺址識別和調查。

遙感考古的發(fā)展歷史

　　1.1906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志。

　　2.第一次世界大戰期間，考古學(xué)家在航空照片上發(fā)現了城市中的古代建筑遺址及原野上的古代建筑遺址。

　　3.20世紀20年代提出了航空考古勘察和航片分析的三種標志：陰影標志、土壤標志和植被標志。

　　4.20世紀70年代以來(lái)，人們通過(guò)發(fā)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。

　　5.1990年，由法國空間局、美國宇航局、歐空局、日本宇宙事業(yè)開(kāi)發(fā)團共同籌備的“空間考古研究”國際會(huì )議的召開(kāi)為遙感考古的發(fā)展揭開(kāi)了新的一頁(yè)。

　　6.1997年，第一屆“遙感考古應用會(huì )議”在美國舉行，會(huì )議討論了衛星和航空技術(shù)在考古領(lǐng)域的應用。

中國遙感考古的發(fā)展歷史

　　1.20世紀60年代修建三門(mén)峽水庫時(shí)，我國考古工作人員就曾經(jīng)利用航空照片對庫區古代遺址、墓葬的分布進(jìn)行分析。

　　2.90年代以后，我國更是加大了對遙感考古的投入力度，建立了一批重點(diǎn)實(shí)驗室并召開(kāi)了一些具有國際水平的會(huì )議，以對遙感考古進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的學(xué)術(shù)研究。

　　3.近年來(lái)，我國科技考古人員在珠江口通過(guò)遙感發(fā)現了明代的沉船，并成功地對其進(jìn)行了打撈。

激光雷達遙感考古

機載激光雷達遙感技術(shù)原理-進(jìn)行遺址地層面測量

作為一種主動(dòng)遙感技術(shù)，激光雷達除了可全天候、快速、直接、高精度采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(shí)為地表植被、農作物等要素覆蓋下的文化遺跡揭露提供了可能。

　　根據近地表歷史文化遺跡遺存具有特征起伏微小、分散而不連續、植被覆蓋茂密、地形特征和遺存特征混雜等特點(diǎn)，采用顧及近地表考古遺址考古遺址空間特性的點(diǎn)云濾波與分類(lèi)算法，得到精細表達的地表微地形數字高程模型;實(shí)現近地表考古遺址空間特征的準確提取和表達，并結合嚴格地理配準的高分辨率光學(xué)遙感影像，進(jìn)行近地表考古遺址信息的呈現與判讀。

遙感考古的優(yōu)點(diǎn)

  對考古的無(wú)損探測

　　無(wú)損探測法是一種能探測和研究遺跡的平面形制特征和布局結構，無(wú)需進(jìn)行大面積的揭露，即能節省大量人力、物力和時(shí)間，又不會(huì )對遺存有任何破壞。

  長(cháng)周期環(huán)境考古

　　用遙感研究長(cháng)周期的環(huán)境歷史變遷，因為各種研究對象，都有其區別于其它對象的特征, 其中不少特征得以不同程度的保留。這些特征反映在遙感圖像上，則可以通過(guò)色調、陰影、形態(tài)、大小、紋理等的差異識別出來(lái)。一個(gè)地區的環(huán)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(xiàn)的演變等。利用遙感圖像上地物特定的光譜特征，通過(guò)土壤濕度、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(xiàn)、方向甚至原因反映出來(lái)。

  雷達遙感考古-強穿透力

　　波長(cháng)越長(cháng)，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(guān)。通常長(cháng)波段雷達信號有穿透植被能力，且其次地表穿透性在干沙區最佳。

激光雷達遙感發(fā)現叢林中的瑪雅遺址