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

　數(shù)千年的人類文明史，給我們留下了大量的歷史遺跡或遺物，如何及時發(fā)現(xiàn)并有效保護(hù)這些珍貴遺產(chǎn)歷來是考古學(xué)關(guān)心的話題。了解地下遺跡，一定要動鏟發(fā)掘嗎?這種想法早就過時了，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，來庖丁解牛式地還原遺址原景。

　　隨著考古研究工作的擴(kuò)展和研究區(qū)域的擴(kuò)大，考古學(xué)家們需要從更加宏觀的角度去研究歷史文化，認(rèn)識古代文明，追溯歷史進(jìn)程，與傳統(tǒng)的考古方法相比，遙感具有實時獲取大范圍的數(shù)據(jù)、成本低、對監(jiān)測對象無破壞等特點，為考古學(xué)家們提供了一種全新的技術(shù)手段。

　　遙感考古通過從航天飛機(jī)、衛(wèi)星、飛機(jī)、無人機(jī)等不同平臺上運用攝影機(jī)、光譜相機(jī)、紅外相機(jī)、雷達(dá)等成像設(shè)備獲取考古遺址影像資料，根據(jù)遺址范圍內(nèi)地表現(xiàn)狀和光譜成像規(guī)律等的相互關(guān)系，對影像的色調(diào)、紋理、圖案及其時空分布規(guī)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(diào)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(biāo)志。

　　2.第一次世界大戰(zhàn)期間，考古學(xué)家在航空照片上發(fā)現(xiàn)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(jì)20年代提出了航空考古勘察和航片分析的三種標(biāo)志：陰影標(biāo)志、土壤標(biāo)志和植被標(biāo)志。

　　4.20世紀(jì)70年代以來，人們通過發(fā)射到外層空間的數(shù)以百計的衛(wèi)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)開發(fā)團(tuán)共同籌備的“空間考古研究”國際會議的召開為遙感考古的發(fā)展揭開了新的一頁。

　　6.1997年，第一屆“遙感考古應(yīng)用會議”在美國舉行，會議討論了衛(wèi)星和航空技術(shù)在考古領(lǐng)域的應(yīng)用。

中國遙感考古的發(fā)展歷史

　　1.20世紀(jì)60年代修建三門峽水庫時，我國考古工作人員就曾經(jīng)利用航空照片對庫區(qū)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，建立了一批重點實驗室并召開了一些具有國際水平的會議，以對遙感考古進(jìn)行專門的學(xué)術(shù)研究。

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

激光雷達(dá)遙感考古

機(jī)載激光雷達(dá)遙感技術(shù)原理-進(jìn)行遺址地層面測量

作為一種主動遙感技術(shù)，激光雷達(dá)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(shù)據(jù)的獲取效率，同時為地表植被、農(nóng)作物等要素覆蓋下的文化遺跡揭露提供了可能。

　　根據(jù)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(xù)、植被覆蓋茂密、地形特征和遺存特征混雜等特點，采用顧及近地表考古遺址考古遺址空間特性的點云濾波與分類算法，得到精細(xì)表達(dá)的地表微地形數(shù)字高程模型;實現(xiàn)近地表考古遺址空間特征的準(zhǔn)確提取和表達(dá)，并結(jié)合嚴(yán)格地理配準(zhǔn)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(xiàn)與判讀。

遙感考古的優(yōu)點

  對考古的無損探測

　　無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(jié)構(gòu)，無需進(jìn)行大面積的揭露，即能節(jié)省大量人力、物力和時間，又不會對遺存有任何破壞。

  長周期環(huán)境考古

　　用遙感研究長周期的環(huán)境歷史變遷，因為各種研究對象，都有其區(qū)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，則可以通過色調(diào)、陰影、形態(tài)、大小、紋理等的差異識別出來。一個地區(qū)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的演變等。利用遙感圖像上地物特定的光譜特征，通過土壤濕度、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、方向甚至原因反映出來。

  雷達(dá)遙感考古-強(qiáng)穿透力

　　波長越長，雷達(dá)電磁波穿透性越強(qiáng)。而雷達(dá)波穿透性及深度還同地表參數(shù)、雷達(dá)入射角及極化模式直接相關(guān)。通常長波段雷達(dá)信號有穿透植被能力，且其次地表穿透性在干沙區(qū)最佳。

激光雷達(dá)遙感發(fā)現(xiàn)叢林中的瑪雅遺址