遥感考古让传统野外考古和文化遗产保护拥有“慧眼”
遥感考古是指利用遥感技术发现和鉴定考古遗迹的无损检测技术和方法。 主要原理是基于多平台、多传感器获取场地和环境的空间和光谱信息，并基于光谱成像规则和空间相关性进行提取。 遗迹的光谱、结构、几何特征及其空间分布。 这让很多过去不可能发现的信息清晰地呈现在世人面前。
当地表或浅表有考古遗迹或遗迹时，会影响周围土壤的理化性质，造成土壤结构、含水量、养分含量的差异和不受干扰的自然积累，从而形成植被、土壤、阴影等考古迹象为考古调查和发掘提供参考。
遥感不仅可以服务于考古调查和发掘，关键是记录和解释遗址和环境的历史变化。 特别是随着遥感考古理论和方法的发展，各种技术方法的引入和融合可以实现考古空间信息。 深入发掘、综合研究、多维度展示，为考古研究和文化遗产保护提供科学数据和技术支撑。
与传统文物保护、考古等传统技术手段相比，遥感技术具有宏观综合、动态实时、客观准确、时空追溯、全天候全天候、穿透能力强等优点，主要体现在以下几个方面：
有各种观测平台。 遥感可以根据考古调查、现场监测等不同应用场景的需要，从地面、飞机、卫星等不同观测平台获取多尺度、多时相的遥感观测数据。
数据多源。 有效载荷成像光谱波段从可见光波段连续延伸至长短波，可以获得高空间、高时间、高光谱分辨率、长时间序列的多源信息，为现场勘察、人文研究等提供丰富的资源。遗址保护监测与古环境重建。 数据源。
全天时、全天候、大规模。 遥感技术可以突破气候条件和观测周期的限制，快速、准确、宏观地获取地表和浅层的考古信息。
动态实时。 遥感能够获取海量数据，具有对遗址及其环境进行动态、实时观测的能力。
穿透能力强。 遥感考古可以在一定程度上穿透上层遗迹。 激光雷达可以穿透森林树冠获取地面信息。 合成孔径成像雷达和探地雷达可以穿透地表不同深度，获取地面或地下埋藏的遗迹。 废墟信息。
无损检测。 遥感技术可以突破传统野外考古的局限性，在不进行考古发掘的情况下感知、测量和分析考古遗迹的特征，大大提高考古调查的效率和探测能力。 在考古调查情况中取得了良好的应用效果。
可以说，遥感技术在文物的发现、保护、修复和管理等领域不断发力，逐渐形成了遥感考古独特的研究领域。 随着遥感考古技术创新和应用研究的不断深入，地理信息系统、地球物理、虚拟现实、机器学习、数据挖掘、知识图谱、物联网等新兴技术逐渐融入遥感考古研究中。 ，扩大遥感考古研究范围。 这些理念、方法和内容提高了野外考古工作和文化遗产保护的水平，推动遥感考古研究进入新时代。
2 西域都护府所在地在哪里？遥感助力解开远古谜团
遥感考古技术的一个典型应用就是西域都护府位置的确定。 西域都护府是汉代统治西域的最高政治机构。 对其位置的探索一直是考古学家和历史学家研究了近一百年的课题，但至今仍没有定论。 近年来，中科院空天信息创新研究院、国家博物馆、新疆文物考古研究院联合将遥感、物探技术与文献研究、实地考察等方法结合起来，深入开展推动西域都护府考古证据的搜寻。 研究。
通过历史记录和文献，研究人员初步圈定了遗址可能所在的区域，利用多源遥感数据对该区域进行大规模勘探，发现了感兴趣的考古区域，并进一步利用多种手段地球物理方法来勘探和验证感兴趣的区域。 并获取地下埋藏目标信息，通过地上地下一体化考古探测和综合分析，获得古城的布局和形态信息，最后通过传统的考古钻探进行验证。 遥感考古探测结果为考古调查和发掘提供重要参考信息。
北京大学考古文博学院教授林梅村研究认为，“汉代西域三十六国流行圆形城市，中原地区多采用方形城市”。 ”。 基于航空航天遥感影像发现，奎于克谢海尔古城呈方形、圆角，呈现出西域与中原特色的融合。 城墙长约230米，汉代长100米，符合汉代规定。
遥感图像显示，古城高台周围存在一圈环形异常现象，降雨后表现出明显的潮湿迹象。 后来地球物理检测显示，含水量高于周围区域，推测是一条海沟。 在城内多处和疑似沟渠中进行钻探，发现了大量红烧土和灰层，通过碳测年至距今约2200年前（汉代）14年。
根据现场勘察和勘探分析结果，研究人员发现古城高台最高点距地面约6米，推断其早期为“多层高台建筑”。阶段。 以此为基础，研究人员模拟还原了奎于克谢海尔古城的原貌。
2017年，“汉唐丝绸之路发展——西域都护府”研讨会在新疆巴州轮台县召开。 与会学者认为，西域都护府遗址的位置可以初步确定在轮台境内。
三、不断进步和突破，我国遥感考古实践日益丰富。
我国遥感考古技术的应用始于20世纪60年代三门峡水库的建设。 当时，科学家利用航拍照片分析了库区古代遗址和墓葬的分布情况。 此后，开展了北京长城航空遥感测量、寿春市遥感解译、陕西与宁夏交界处埋在干沙中的古长城探测、以及秦始皇陵遥感考古勘探。 2001年，中国科学院、教育部、国家文物局联合成立遥感考古联合实验室，标志着我国遥感考古应用迈入新阶段。 随后，国家文物局启动了一系列重大多学科联合科研项目。 以遥感技术为主的空间信息技术成功应用于京杭大运河保护、中华文明起源发现工程、西部干旱区典型遗址探测、天地联合野外考古等。 调查等研究极大地促进了遥感考古技术的应用和发展。
近年来，遥感技术在考古调查、发掘、保护和研究中得到广泛应用，取得了一系列突破性和标志性成果，为推动考古事业发展发挥了不可替代的重要作用。
一是遥感考古调查发现。 遥感技术可以克服复杂地形对传统考古调查的影响，形成对考古遗址结构布局和分布的新感知。 海南、新疆第三次文物普查利用遥感技术对古城、墓葬、长城、坎儿井等不可移动文物进行大规模遥感考古调查，发现数百处遗址尤其是在植被茂密的地区、沙漠、戈壁等地区。 在无人居住地区的考古调查中发挥了重要作用； 在西北干旱地区开展地面考古调查，在古丝绸之路干道甘肃瓜州至沙州段发现多处古城遗址，填补了巴州古城以西地区的汉唐遗址废墟。 遥感考古发现的空白为西北边疆的历史地理研究提供了丰富的实物资料； 在内蒙古、河南、河北、新疆等地进行航空考古，发现了大量考古遗存，为多元文化交融地区的考古研究提供了依据。 新材料。
二是空间技术协同探测。 随着遥感考古应用的实践和积累，遥感考古逐渐走向融合遥感、地理信息系统、地球物理等多种信息和技术的综合遥感考古应用，有效提升了大规模线性考古的能力。京杭大运河、丝绸之路、长城等工程。 文化遗产、城市遗址、典型遗址考古信息获取能力和协同探测能力，为遗址探测、空间预测、环境分析提供基础信息和技术支撑。
三是文化遗产保护与监测。 遥感技术可以监测文物保护状况、核心区和缓冲区的自然和人为变化以及周边地区的开发对文物的影响，支撑文化遗产保护的风险评估。 基于高分辨率卫星遥感数据、长期系列中分辨率光学卫星数据、微波遥感数据、激光雷达数据等多源遥感数据，构建吴哥遗址空间数据库，提取吴哥遗址本身以及周围的森林和水系统。 、地表形变等环境特征要素实现遗产地综合监测； 利用“地中海盆地观测小卫星星座系统”（COSMO-SkyMed）数据获取洛阳古城地表沉降场，初步揭示人类活动对典型遗产地的影响。
四是文物鉴定、修复和保护。 利用文物专用高光谱扫描成像系统，结合云计算和大数据，可以无损提取和识别彩绘文物的隐病，增强对壁画绘画技法、配色等历史信息的了解和材料来源，为绘画提供了新的基础。 为文物保护和修复提供重要科学依据。 在敦煌莫高窟壁画甲真菌病评估中，利用近红外高光谱技术获取从甲真菌病发病到碎片脱落的疾病周期各阶段的光谱信息，有利于有效保护甲真菌病。文物患病地点。
五是文物信息数字化、立体化展示。 整合不同平台的遥感数据，以及测绘、现场调查、考古研究等数据，进行考古信息数字化记录和遗址三维展示，促进文化复兴利用遗迹。 利用三维激光扫描技术对函谷关、龙门石窟、东汉佛像阁等进行三维修复，有力支撑了文化遗产保护。 利用高分辨率遥感数据和考古调查数据对北京、新疆等多地进行三维重建。 对长城烽火台、驻地、卡伦、驿站遗址进行三维重建，对陶寺、双槐树等系列遗址古地形进行三维重建，实现对遗址的重新认识和环境变化。
六是文物空间数据库建设与大数据分析。 基于文物资源管理和考古全流程的业务需求，建立文物数据管理和分析的智能平台，推动文物综合应用系统建设。 建立典型文物光谱库，获取不同材质、年代、埋藏条件下文物的光谱特征，为遥感考古探测提供重要基础数据； 基于考古调查、考古勘探、考古发掘等海量遥感数据和信息，构建文物资源管理系统、考古综合数据库、中国世界文化遗产遥感数据库等，实现多源互联异构数据； 融合人工智能和遥感考古大数据分析方法，将海量多源遥感数据转化为遗址信息和考古知识，为文化遗产的科学保护和管理提供空间大数据支撑。
遥感技术可以最大限度地获取文物的时空信息，从宏观、中观、微观层面为解决考古问题提供不可替代的信息和服务。 在宏观景观层面，可以全面把握遗址环境的地表要素变化和空间分布； 在中观遗址层面，可以了解文物的空间结构、布局和空间位置关系； 在微观本体层面，我们可以获得有关遗址和遗迹的多维空间详细信息。 遥感已成为考古调查和监测不可或缺的手段。
随着遥感数据的极大丰富，空间考古信息呈现爆发式增长。 基于人工智能和考古大数据的遥感考古技术发展成为研究热点之一。 在多学科交叉融合的背景下，遥感与地球物理、环境等学科的交叉融合将进一步推动遥感考古学的协同创新与发展。 未来，遥感技术的不断突破和文物产业需求的有效牵引，将推动遥感考古基本原理、技术方法和应用水平的全面提升，推动遥感考古的智能化、量化发展。考古，推动中国特色、中国风格、中华文化的文化遗产建设。 时尚的考古学贡献了遥感的力量。
（作者：于立军、朱建峰、顾彦杰分别为中国科学院空天信息创新研究院副研究员、副研究员、七级科员）
