遙感技術(shù)在考古學(xué)研究和文化遺產(chǎn)保護中有十分廣泛的應(yīng)用,目前已經(jīng)發(fā)展成為考古學(xué)的一門分支學(xué)科一遙感考古。遙感技術(shù)的一大優(yōu)勢是與GPS和GIS技術(shù)的有效整合,形成3S集成技術(shù),是構(gòu)建“數(shù)字地球”的主要手段。目前,遙感技術(shù)在GIS考古中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在為GIS 在考古學(xué)研究中的應(yīng)用提供基礎(chǔ)的空間數(shù)據(jù)資料,其中既包括從遙感影像獲取考古空間信息,也包括獲取支持聚落和景觀考古研究的環(huán)境、資源和景觀等信息。
(一)考古空間信息的獲取
遙感影像用于獲取考古空間信息有很大的優(yōu)勢,主要表現(xiàn)在遙感對考古遺跡獨特的觀察視角上。由于遙感可以從高空拍攝遺跡的全貌,因此一些在地面不易被觀察和記錄的考古遺跡 通過遙感影像可以被明確地辨識出來并得到準確的記錄。
經(jīng)過正射糾正的遙感影像具有嚴格的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),可以用來進行大范圍的考古制圖,尤其是通過遙感影像解譯而辨識出來的考古遺跡 可以在GIS軟件中直接提取其空間信息,是目前GIS與遙感相結(jié)合的一個主要途徑。
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早在20世紀初期,英國考古學(xué)家就開始利用氣球和飛機 拍攝的航片對著名的Stonehenge遺跡進行觀測和記錄。1983年,美洲考古學(xué)家使用Landsat衛(wèi)星影像發(fā)現(xiàn)并記錄了 墨西哥瑪雅時期的農(nóng)田、聚落和城市體系。2002、2003年P(guān)hilip、Ur等人 利用美國解密的CORONA衛(wèi)星資料發(fā)現(xiàn)并記錄了敘利亞古代聚落的道路系統(tǒng),并利用這些道路的分叉特點,復(fù)原了古代聚落的農(nóng)耕范圍。
(二)輔助定位與記錄
高空間分辨率的遙感影像由于對地表的辨識程度很高,因此可以用于大范圍田野考古中的精確定位,尤其適合在田野考古調(diào)査中,輔助調(diào)查人員確定考古遺跡的準確位置。以考古學(xué)研究和文化遺產(chǎn)管理為目標(biāo)的田野考古調(diào)査,十分強調(diào)調(diào)査工作的系統(tǒng)性,尤其是系統(tǒng)、準確地記錄觀察采集區(qū)域。但是傳統(tǒng)的拉網(wǎng)式調(diào)査 *** ,按照調(diào)查人員之間的固定間距記錄調(diào)查網(wǎng)格,既不準確,又缺乏靈活性,而現(xiàn)代田野考古調(diào)査可以用高空間分辨率 彩色遙感影像作為背景底圖,輔助調(diào)査網(wǎng)格的定位和數(shù)據(jù)記錄。
2012年北京大學(xué)考古文博學(xué)院與河南省文物考古研究所合作,在河南禹州地區(qū)開展的考古區(qū)域系統(tǒng)調(diào)査中使用了經(jīng)過數(shù)據(jù)融合 的GeoEye衛(wèi)星影像作為底圖,并依據(jù)影像上的現(xiàn)代土地利用狀況 將調(diào)査區(qū)域分割成若干不規(guī)則多邊形斑塊,生成調(diào)査用“記錄”(tract)。由于使用了最新的高分辨率遙感影像,因此在野外可以方便地以此為 參照找到所需調(diào)査的地塊,填寫“記錄表”。同時,“記錄”的編號在GIS軟件中通過計算地塊多邊形的幾何中心坐標(biāo)來實現(xiàn)。具體來講,即分別取X和Y坐標(biāo)的后6位組合成一個13位數(shù)的編號 (取6位是為了保證在調(diào)查區(qū)域內(nèi)所有調(diào)查記錄的編號不重復(fù)),這樣,在野外可以方便地依據(jù)多邊形的編號和GPS 所測量的實時坐標(biāo)輔助遙感影像找到地塊的位置。
(三)環(huán)境、資源和景觀信息的獲取
現(xiàn)代遙感技術(shù)提供了豐富的多光譜數(shù)字影像,利用這些多光譜數(shù)據(jù)可以為辨識特殊的地貌環(huán)境、土地類型、礦產(chǎn)資源、植被分布等信息提供有力的工具,如果再輔以地面的抽樣調(diào)查檢驗,就可以既準確,又高效地繪制出它們的空間范圍。比如,通過對多光譜遙感影像數(shù)據(jù)的光譜分析,提取出重要礦產(chǎn)資源的分布范圍,如制作石器所用特殊石料的巖性分布圖、制作陶器所角特殊羼合料的礦產(chǎn)分布圖;提取出不同的地貌類型的空間分布狀況,如河流階地;提取出地表植被的覆蓋狀況,如NDVI歸一化地表植被覆蓋指數(shù),并用以評估土壤流失狀況等。
通過多光譜遙感影像提取的這些環(huán)境、資源和景觀信息可以直接整合到GIS支持的景觀考古空間分析。比如,在GIS景觀分析中,我們利用ETM+多光譜數(shù)據(jù)生成的NDVI 對古代植被分布狀況進行分類重建,并以此為基礎(chǔ)創(chuàng)建土壤侵蝕模型,評估古代冶鐵活動對植被破壞的不同狀況下土壤的流失狀況。
總之,遙感包含了豐富的地理信息,是現(xiàn)代地理信息系統(tǒng)不可或缺的重要資料來源,充分利用好遙感資料對考古學(xué)研究和文化遺產(chǎn)管理有重要的幫助。
來源:開源地理空間基金會中文分會
來源鏈接:https://www.osgeo.cn/post/19da5
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