[科普中國]-中國利用遙感技術(shù)發(fā)現(xiàn)絲路考古遺存

突尼斯位于古代海上絲綢之路的西端，是古羅馬時期重要的海上貿(mào)易港口樞紐。

4月19日，“一帶一路”突尼斯遙感考古召開新聞發(fā)布會，中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所王心源研究員所帶領(lǐng)的空間考古研究團隊，在中國科學(xué)院A類先導(dǎo)科技專項“地球大數(shù)據(jù)科學(xué)工程”第三項目“數(shù)字一帶一路”的資助支持下，執(zhí)行“數(shù)字絲路”國際科學(xué)計劃世界遺產(chǎn)工作組（DBAR- Heritage）非洲研究計劃，聯(lián)合突尼斯、意大利、巴基斯坦的科學(xué)家利用空間考古技術(shù)與方法，在絲綢之路西端突尼斯發(fā)現(xiàn)10處古羅馬時期考古遺存。

這是中國科學(xué)家利用遙感技術(shù)在中國境外首次發(fā)現(xiàn)考古遺址，這些遺存揭示了古羅馬時期南線軍事防御系統(tǒng)的布局與農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。

實地驗證灌溉系統(tǒng)遺址（圖片來源：中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所）

王心源研究員與突尼斯專家就遺址地表進行討論（圖片來源：中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所）

王心源研究員與意大利考古專家實地驗證邊墻遺址（圖片來源：中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所）

突尼斯南部遙感考古新發(fā)現(xiàn)10處遺址點：1、2 為軍事堡壘（Forts），3、4、5為邊墻（Limes），6、7、8為水窖，9為農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)，10為墓葬。（圖片來源：中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所）

隨著遙感技術(shù)在國民經(jīng)濟多個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，越來越多地融入到老百姓的生活中，遙感技術(shù)也從“高大上”走入了尋常百姓家，遙感與考古也完成完美“合體”。此次發(fā)現(xiàn)利用的空間考古技術(shù)到底是啥？它究竟有什么特點？

說到空間考古，不能不先從遙感考古說起。

遙感考古：能“入地”也能“上天”

遙感考古，顧名思義就是利用遙感技術(shù)從事考古研究。嚴(yán)格來講，是指利用遙感對遺留于田野的人類過去活動遺跡與遺物進行探測、識別與發(fā)現(xiàn)的一種新的無損考古探測技術(shù)與方法。

從1906年在軍用熱氣球上拍攝到英國史前巨石陣遺址作為遙感考古的發(fā)端，到20世紀(jì)20年代提出航空考古勘察和航片分析成為遙感考古發(fā)展里程碑，以及隨著20世紀(jì)70年代利用衛(wèi)星遙感獲得考古信息的大量應(yīng)用，遙感考古逐漸成為考古研究領(lǐng)域必備且常用的探測技術(shù)與方法。

遙感考古具有全局、直觀、周期性強、覆蓋范圍大的特點。相對于傳統(tǒng)的野外考古而言，遙感考古具有成本優(yōu)勢，能節(jié)省人力物力，并且在環(huán)境變遷與人類活動關(guān)系的研究中能發(fā)揮更大作用。

同時,遙感考古可以把地表上看到的貌似不相關(guān)的遺跡聯(lián)系起來，對于在大尺度、大范圍上解決大型線性遺跡保護與認知具有重要作用，對考古學(xué)的系統(tǒng)性研究有重要意義。

另外，遙感技術(shù)在干旱區(qū)考古調(diào)查中具有獨特的技術(shù)優(yōu)勢和廣泛的應(yīng)用前景，是考古學(xué)發(fā)展的新增長點。其與考古學(xué)、歷史學(xué)、地學(xué)等的有效結(jié)合，能夠為絲綢之路古城鎮(zhèn)、古綠洲、古水系、古道路，以及區(qū)域社會經(jīng)濟文化變遷的研究，提供科學(xué)的手段。

此次由王心源研究員所帶領(lǐng)的空間考古研究團隊根據(jù)史料、考古資料、學(xué)術(shù)文獻等記載，依靠多年經(jīng)驗的積累，準(zhǔn)確聚焦“靶區(qū)”——突尼斯中南部，地處荒漠，地表干擾較少的特征非常有利于遙感考古發(fā)揮其獨特優(yōu)勢。

突尼斯中南部荒漠地貌（圖片來源：中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所）

不過，遙感考古絕非是僅僅發(fā)現(xiàn)考古目標(biāo)就“大功告成”。作為一種現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)與方法，遙感技術(shù)正在與其他技術(shù)、方法與理論，如地理信息系統(tǒng)技術(shù)、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)定位技術(shù)、環(huán)境考古等，相結(jié)合，擴大其“發(fā)現(xiàn)”的價值，形成一套新的研究技術(shù)與方法范式，繼而建立空間考古新學(xué)科。

空間考古：遙感考古的繼承與發(fā)展

為擴大遙感考古的研究深度與應(yīng)用廣度，遙感技術(shù)要和與其直接相關(guān)的空間信息技術(shù)進行聯(lián)系。

空間信息技術(shù)是包括遙感、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)在內(nèi)的、結(jié)合計算機技術(shù)和通訊技術(shù)進行的空間數(shù)據(jù)采集、量測、分析、存儲、管理、顯示、傳播和應(yīng)用等系列的方法與技術(shù)。

事實上，在今天的西方田野考古調(diào)查中，遙感再也不是單純地用來尋找、發(fā)現(xiàn)古代遺跡或現(xiàn)象，更重要的是遙感技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了與地理信息系統(tǒng)、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)以及地球物理方法等其他相關(guān)技術(shù)的交叉整合，綜合服務(wù)于以景觀考古學(xué)為理論支持的考古學(xué)研究和以文化遺產(chǎn)學(xué)為服務(wù)對象的文化遺產(chǎn)管理或文化資源管理。

圖像處理分析+實地調(diào)研，歷經(jīng)2年終成功

此次聯(lián)合考古歷經(jīng)2年，2016年3月，科學(xué)家開始進行室內(nèi)遙感圖像處理以及解譯分析，進而發(fā)現(xiàn)目標(biāo)物——疑似遺址點，然后分別于2017年4月、11月和2018年4月與當(dāng)?shù)乜脊艑＜衣?lián)合進行實地調(diào)研與驗證，最后在突尼斯南部確定空間考古新發(fā)現(xiàn)10處古羅馬時期遺存，包括邊墻3段（Limes）、軍事堡壘（Forts）2個，以及農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)1處、水窖3處、墓葬1處。這些考古遺存形成證據(jù)鏈條反映出古羅馬時期帝國南部邊疆的軍事防御體系。

邊墻遺址（圖片來源：中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所）

古羅馬軍事堡壘（圖片來源：中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所）

水窖遺址（圖片來源：中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所）

灌溉系統(tǒng)遺址，藍色引水壩，紅色為攔水壩（圖片來源：中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所）

黃圈為新發(fā)現(xiàn)古墓葬遺址，紅框為已知堡壘遺址（圖片來源：中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所）

其中，邊墻與堡壘用于防守和保護邊界，阻擋來自南部和西部的游牧民的侵?jǐn)_；農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)以及儲存淡水的水窖用于保障邊界軍民的糧食生產(chǎn)與生活需要。

下面，請欣賞一下此次考古新發(fā)現(xiàn)的航拍視頻：

（視頻素材來源：中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所，中國科普博覽制作）

這次主要應(yīng)用高分一號、高分二號、高分三號衛(wèi)星和哨兵二號衛(wèi)星等高分辨率衛(wèi)星的遙感數(shù)據(jù)等，并結(jié)合史料信息與古地圖，綜合利用地理信息系統(tǒng)進行空間分析，對疑似遺址點進行預(yù)判。在野外實地驗證中，通過利用衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)對遺址位置精確定位，再由遙感學(xué)家和考古學(xué)家組成聯(lián)合考古隊進行實地勘察、驗證。

衛(wèi)星過境突尼斯模擬動圖（動圖來源：中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所，中國科普博覽制作）

空間考古遺存發(fā)現(xiàn)：中國走在世界前面

其實，中科院遙感與數(shù)字地球研究所運用空間考古技術(shù)進行了許多考古遺存發(fā)現(xiàn)，并與世界多國展開廣泛合作，達到世界先進水平。

早在2013年，王心源團隊在古絲綢之路重要干道甘肅瓜州（安西）—沙洲（敦煌）段上，發(fā)現(xiàn)5處古城遺址，2處民居村落中的10余處房址遺跡，1段古渠道遺跡、1條古道遺跡和1處陶窯遺址，并對其規(guī)模、形制等進行了精細的勘測。填補了巴州古城遺址以西區(qū)域漢唐遺址遙感考古發(fā)現(xiàn)的空白，為西北邊疆史地研究提供豐富的實物資料。

甘肅瓜州（安西）—沙洲（敦煌）段考古發(fā)現(xiàn)（圖片來源：中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所）

同年，中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所、聯(lián)合國教科文組織國際自然與文化遺產(chǎn)空間技術(shù)中心與柬埔寨吳哥窟世界文化遺產(chǎn)管理局簽署了《合作諒解備忘錄》，利用衛(wèi)星遙感技術(shù)監(jiān)測吳哥窟及其周圍環(huán)境，并隨后利用遙感技術(shù)建設(shè)一個“天眼”系統(tǒng)保護柬埔寨吳哥窟及其周邊環(huán)境。

吳哥遺產(chǎn)地土地利用遙感分類圖（圖片來源：中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所）

此次突尼斯空間考古發(fā)現(xiàn)對于研究古羅馬時期軍事防御系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)，以及絲綢之路西端線路走向、古綠洲變遷、環(huán)境演變具有重要意義。

此外，中國科學(xué)家利用遙感觀測技術(shù)、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、地理信息分析系統(tǒng)等綜合技術(shù)，結(jié)合文獻分析、實地調(diào)研開展的空間考古技術(shù)與方法，走出國門并首次主導(dǎo)聯(lián)合亞、歐、非相關(guān)國家開展遙感考古遺存發(fā)現(xiàn)與系統(tǒng)研究。這對于提升中國科學(xué)家在“一帶一路”沿線開展國際合作研究水平，從而形成空間考古學(xué)科一套新的研究技術(shù)與方法范式具有重要的標(biāo)志性意義。

小科普：“數(shù)字絲路”國際科學(xué)計劃（DBAR）

此次發(fā)布會由“數(shù)字絲路”國際科學(xué)計劃（DBAR）世界遺產(chǎn)工作組（DBAR- Heritage）組織召開。成員包括中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所（RADI）/聯(lián)合國教科文組織國際自然與文化遺產(chǎn)空間技術(shù)中心(HIST)、突尼斯國家文化遺產(chǎn)研究院(INP)、突尼斯干旱區(qū)研究所(IRA)、意大利國家研究理事會（CNR）、巴基斯坦信息技術(shù)學(xué)院（COMSATS CIIT）。

DBAR國際科學(xué)計劃是近期啟動的中國科學(xué)院A類先導(dǎo)科技專項“地球大數(shù)據(jù)科學(xué)工程”的重要研究內(nèi)容。它是一項以支撐“一帶一路”可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)，通過分享數(shù)據(jù)、技術(shù)、知識和經(jīng)驗的對地觀測和地球大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的國際科學(xué)計劃，將在地球大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)、環(huán)境變化、減少災(zāi)害風(fēng)險、水資源管理、城市發(fā)展、農(nóng)業(yè)和糧食安全、海岸帶、自然和文化遺產(chǎn)等方面開展針對性的深度研究和科學(xué)合作。

世界遺產(chǎn)工作組（DBAR- Heritage）致力于利用空間信息技術(shù)宏觀把握“一帶一路”沿線世界遺產(chǎn)的真實性與完整性，發(fā)現(xiàn)世界遺產(chǎn)保護所面臨的挑戰(zhàn)，制定具有針對性的保護策略。