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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?

發(fā)布日期:2020-07-14 09:37 瀏覽量:12698

 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?yàn)橛幸惶淄陚涞募夹g(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(shí)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(diǎn),為考古學(xué)家們提供了一種全新的技術(shù)手段。

  遙感考古通過從航天飛機(jī)、衛(wèi)星、飛機(jī)、無人機(jī)等不同平臺上運(yùn)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(jì)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(diǎn)實(shí)驗(yàn)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


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(diǎn),采用顧及近地表考古遺址考古遺址空間特性的點(diǎn)云濾波與分類算法,得到精細(xì)表達(dá)的地表微地形數(shù)字高程模型;實(shí)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(diǎn)

  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?yàn)楦鞣N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

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