空間考古大有可為

王心源

我國對歷史文化遺產的保護正逐漸實現從內容、手段到形式的系統性加強與創新。比如，從對文化遺產本體的保護轉向對文化遺產所在環境的共同保護，從對文化遺產的物體保護轉向物體與數字化保護雙管齊下，從實體展示轉向實體與數字化展示比翼齊飛。在這些變化與創新中，空間考古大有可為。

1、遙感考古“上天入地”

地面的田野考古調查往往只見樹木、難見森林。僅憑借肉眼或簡單的工具去獲取人類活動的物質遺存信息畢竟存在局限，對于大范圍、長距離、條線式遺存，需要換個角度去觀看。站得高才能看得遠。如今，無人機被考古人廣泛使用，通過在考古遺址上空拍攝二維相片并轉化為三維模型圖，尤其是對于史前的聚落遺址，遙感考古可以幫助考古人更好認識人類在聚落選址方面的智慧，包括如何利用水利工程處理人與江河湖海的關系。

考古學家注意到，有地下遺存埋藏的土壤上農作物或者植被的長勢會有明顯的不同，這種不同從空中觀察會更為清晰。1906年，英國人在熱氣球上拍攝到英國史前的巨石陣遺址，被認為是遙感考古的發端。我國運用遙感考古較早的例子是20世紀60年代修建三門峽水庫時，考古工作人員利用航空照片對庫區的墓葬分布進行分析。

遙感考古有諸多優勢。觀測高度高，遙感平臺從幾十米至幾萬米都可操作。覆蓋范圍廣，遙感考古可以獲得大范圍探測區的全局信息;光譜范圍大，它可以突破肉眼的可見光范圍;遙感衛星的時間分辨率、空間分辨率、光譜分辨率都高，這使它可以獲得每月乃至每天、亞米乃至厘米以及包含數百個波段的遙感圖像，還有穿透能力強，合成孔徑成像雷達能穿透次地表，激光雷達能穿透森林覆蓋獲得地面信息，探地雷達可獲取地下埋藏的文物信息。

在技術幫助下，考古工作者可以“穿透”森林、地表甚至巖土層，探測林下、地下以及水下的遺存與分布情況。1998年，在寧夏鹽池縣—陜西定邊縣交界處，利用航天飛機成像雷達技術，我國學者揭示了被沙土覆蓋的一道隋代長城、兩道明代長城。數年前，中國科學院遙感與數字地球研究所空間考古課題組利用探地雷達，并結合高分辨率遙感考古與實地考察，揭示出安徽肥東縣一處被埋藏在耕地下的漢代古城，識別出護城河、城墻、城門位置等遺存。

2、大型文化遺產類型更需空間考古

如今，能提供豐富信息源的遙感，已經不僅僅局限于“發現遺存”，而是包含人文、自然數據以及不同格式的地球大數據的多種信息源的綜合利用。可以說，我們從遙感考古走向了空間考古。

空間考古是遙感考古的繼承、發展與飛躍，它不再僅僅局限在航空、航天以及地面平臺的遙感空間觀測技術，而要綜合其他的廣義遙感考古技術與方法，包括地球物理探測以及地理信息系統空間分析、衛星導航定位、虛擬顯示等，并結合環境生態學、環境考古學等交叉學科開展綜合分析。

空間考古對于大型及超大型文化遺產類型具有巨大優勢，比如我國的長城、大運河、絲綢之路沿線，再如中原史前聚落遺存的空間格局、中國農牧交錯帶的綜合考古等。

2013年，在瓜州至沙州100多公里路段進行的空間考古，發現了絲綢之路上的驛站、房址、古渠道等十余處遺跡，揭示出疏勒河—漢長城—古綠洲—驛站—道路生態系統，可以分析當時自然環境變化與人類活動的密切關系。有的驛站遺存，由于風化作用已經與現在的環境基本一致，即使站在它面前，人仍然不能分辨出來。但在遙感圖像上，卻能清晰分辨出它是人工產物，彼此關系也一目了然。

對于西漢早期玉門關位置的尋找是另一個案例。我們根據《史記》《漢書》等文獻記錄的時間為主要線索，基于遙感衛星圖像，利用高分辨率的無人機遙感、地球物理地下勘測，結合大量的野外考察，對區域真實的地理環境背景進行認知，進而對玉門關位置、功能進行科學的邏輯推理，并與已知關、城結構進行比較研究，尋求符合早期玉門關設置條件的地方。初步推測玉門市黃花營地界的十一墩或為公元前101年漢武帝時期設立的玉門關。方法的可行性得到了證明，我們對下一步的研究充滿期待。

3、空間考古可構筑國際合作大平臺

2017年3月，由空間考古與遺產保護領域的科學家、決策者和實踐者共同參與的“數字絲綢之路”世界遺產國際工作組成立。主要任務是通過“一帶一路”沿線文化遺產的時空分布特征研究，揭示沿線文化遺產應對全球變化和人類活動的機制。其最終目標是通過開發文化遺產信息共享公共系統，構建國際科技合作平臺，為沿線世界遺產保護提供信息源和思想庫。

工作組初步確定在幾個典型地區開展國際合作示范研究。一是在北非和地中海地區進行文化遺存的空間考古，開展古羅馬、漢時期的長城（或邊墻）的比較研究。其次，在中國西北部與中亞—中巴走廊地區實施文化遺產保護評價和空間考古的科學研究。第三，在中國東南部和東南亞地區開展“海上絲綢之路”沿線文化遺產研究。

空間考古在這些國際合作中將發揮重要作用，中國科學家正積極參與其中。