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特稿:“黑科技”助力“一带一路”考古

新华社北京11月14日电(记者彭倩张远)考古学家曾经用一把洛阳铁锹环游世界。 但是现在,诸如遥感信息、虚拟现实和无人驾驶飞行器等先进技术开始显示出它们在考古发掘和文物修复方面的威力,帮助考古学家从表面和内部恢复历史真相。

如果一个工人想做好事,他必须先磨快他的工具。 在“一带一路”考古中,这些“黑色技术”也成为中国考古学“走出去”的利器,吸引了各国同行的关注和青睐。

准确的“调查”

新疆塔里木盆地东南缘曾经有一座古城叫米兰 作为丝绸之路南线上的一个重要城镇,它是汉代楼兰至和田的一个过渡绿洲城镇。它也是通往中亚的通道,商务旅行非常频繁。

古城米兰的汉代荒地系统见证了这座城市的兴衰。 《汉书西域传鄯善国》记载西汉时期它是西域楼兰国的宜孙市。 赵涵皇帝于元丰四年(公元前77年)应鄯善王(古楼兰州)尉杜齐的要求,派兵到荒地积粮

中国科学院遥感与数字地球研究所研究员、联合国教科文组织国际自然及文化遗产空技术中心副主任王新元说,在中国西北2000多年的荒地开垦历史中,西部地区繁荣发展,边境地区迅速发展。废弃荒地后,边境地区会变得躁动不安,丝绸之路也会被封锁。

“丝绸之路作为一个贸易路线网络,可以分为运输、国防和供应子系统 这三个子系统的协同工作形成了丝绸之路,丝绸之路曾经日夜繁忙,而米兰荒原则具有这三个子系统的功能,”王新元说。

就在数千年的沙侵蚀之后,荒地早已消失,只留下沟渠来讲述历史。 中国科学院遥感与数字地球研究所团队于2015年4月基于高分辨率卫星图像和使用“遥感考古”技术的人机交互解释,从全球尺度揭示了米兰古荒地灌溉系统的详细结构。

在遥感影像中,茫茫戈壁中有一个由一条干渠、七条支渠和大量斗渠、茅渠组成的灌溉系统。灌区东西长约6公里,南北宽约5公里。 王新元说,米兰荒地灌溉渠系是中国古代西北边疆绿洲农业发展的典型案例。它也是米兰古老荒地的核心组成部分,象征着曾经高度发达的绿洲农耕文明。

遥感考古看起来像“破案”:首先要找到可疑地点的线索,文物考古要跟进挖掘。早期的“案头工作”甚至更重要。 由王新元领导的研究小组首先进行了充分的遥感图像采集、处理和解释。通过对NDVI植被指数的分析,并与《史记》 《汉书》和斯坦的《亚洲腹地考古图记》等历史文献进行对比,确定了疑似区域,并在遥感影像的精确导航下对疑似地点进行了现场勘查和验证。

研究小组还在米兰发现了一个新的椭圆形古绿洲。遥感估计当时有8,000至10,000公顷的绿洲资源。 米兰荒地的景观格局对全球气候变化非常敏感。荒地灌溉水源主要来自米兰河,米兰河源自青藏高原北部的阿尔金山,由冰雪融水提供。 全球变暖导致青藏高原冰川退缩,雪线上移,导致米兰及其邻近绿洲荒地的历史演变,这意味着空考古学可以提供比简单遗址考古学更全面的环境变化研究。

“古丝绸之路是一个巨大的路网系统和一个巨大的‘线性’遗产。它的特点是空范围广,沿线环境复杂,有些地方人少,环境变化快。因此,有必要对沿线的文化遗产进行有针对性的研究、监测和保护,”王新元说。 在遥感考古基础上发展起来的空考古技术融合了遥感、全球定位系统、地理信息技术等。空信息技术,在应对“一带一路”多样的地理环境和复杂的遗产状况方面具有巨大潜力

自2012年以来,中国科学院遥感与数字地球研究所利用空考古技术参与丝绸之路考古。2013年,在河西走廊西端丝绸之路瓜州至沙洲段的遥感考古中发现了六处古城遗址。 然而,考古学家花了近十年时间才在戈壁沙漠找到古城霸州。

这种精确有效的考古技术正在走向世界。 中国科学院遥感与数字地球研究所的空考古技术参与了柬埔寨吴哥窟的遗产保护。 明年上半年,该团队还将前往突尼斯,参与罗马帝国道路网络系统和中继站的遥感和考古合作研究。

立体记录

古代丝绸之路的庞大路网系统源于张的西域外交使团 两千多年前,汉武帝派张去西方寻找大月国,共同抗击匈奴,从而开辟了古代丝绸之路。

今天,中国考古学家使用现代考古方法来追踪大研人从河西走廊向西迁移到乌兹别克斯坦撒马尔罕的过程 在三维扫描技术的三维记录下,他们逐渐揭开了大月亮家族和古丝绸之路的神秘面纱。

今年7月底,中乌联合考古队在撒马尔罕市西南20公里的萨扎干遗址成功发掘出一座有2000年历史的康居(古代中亚国家)贵族墓。 专家认为,由于陵墓位于康居势力范围的南部边缘,进一步确定大姚势力范围的北部边界是有帮助的。

参与发掘的西北大学丝绸之路研究所首席考古学家王建新教授说,这座巨大的贵族双墓的直径只有40多米。 一男一女被埋在墓穴中不同的房间里,通道连接着两座墓穴。 主墓的女尸装饰有镶嵌黄金的绿松石珠宝,考古学家称之为“萨扎甘公主”。

三维扫描技术准确记录了“赛共公主”挖掘的全过程。 传统考古方法大多通过摄影、摄像机甚至手绘来记录发掘现场,而三维扫描技术是一种数字化、三维的全方位记录,它以高精度扫描和记录考古发掘的每个重要节点,为考古现场留下“三维图像”。 无人驾驶飞行器技术也被用来在三维空间记录考古遗址的一些小场景。

“从我们对遗址的挖掘到出土物品的记录,它们都是三维的,而不仅仅是照片和图画 这个三维记录使我们对结果的最终理解和分析与以前不同,”王建新说 在考古现场,研究小组通过设定目标和使用三维激光扫描仪,准确直观地记录了考古发掘现场的遗迹和遗迹的三维空分布,从而为以后的分析积累了宝贵的“大数据”。

王建新说:“这是乌兹别克斯坦考古学家第一次看到我们使用的技术。他们给他们带来了从技术到思想的新事物。他们赢得了认可和支持,互利共赢。” “

再现历史

3D扫描技术和虚拟现实技术(VR)的结合可以产生“时间机器”效应来恢复站点的初始状态。 戴着虚拟现实眼镜,公众将会看到一千年前通古斯卡巴西的荣耀,它是丝绸之路沿线的一个军事城镇。

通古斯卡巴西城位于新疆新河县,甘薇河冲积平原的边缘。它曾是唐朝安溪都城下的军事战车中心。 经过几千年的风和霜,高高的土墙仍然高高地耸立在地平线上,但是它已经倒塌了 这座城市长满了红柳,野猪因长期被遗弃而泛滥成灾。通古斯卡巴西是维吾尔语中“野猪头”的意思

自2013年以来,北京大学考古、文化和体育研究所研究员陈颖领导了通古斯卡巴西城的考古发掘,基本验证了该城的布局和建设顺序。 这座城市略呈正方形,南北长250米,东西宽230米,面积平方米。四个高塔楼留在四个角落。

“中国网站不同于欧美网站。希腊和罗马都是美丽的石城,而丝绸之路沿线的许多地方看起来像“土块”。" 如果文化修养很高,就会有一种“西风依旧,汉室陵寝空空”的感觉,但普通人很难欣赏到这个遗址。 这需要通过技术手段来证明,”陈颖说

在陈颖看来,遗址未被触及的状态“不仅是考古工作的起点,也是古代历史的终点。” 因此,考古队在挖掘过程中进行逐层三维扫描,不断重建遗址,积累遗址发掘前从未被发掘的状态,便于一步步向观众展示发掘过程,也可以在未来通过“逆向过程”将遗址的原貌还原给观众。

陈颖团队还在考古现场积累了拍摄虚拟现实眼镜的材料。 场地周围环境复杂,城市旅游线路有限。戴上虚拟现实眼镜后,你可以随意观看,近距离观察通古斯卡巴西城的虚拟重建。 城市里有储藏、居住和守卫的地方。在翁城北部的佛寺里,佛头髻和菩萨裙的细节非常详细。从长远来看,这里将聚集四条信标线。很清楚为什么入侵者在那些日子里选择了这条路线。

“我们现在所做的是试图突破这一点,对周围的地理环境做出全面的解释 例如,古代旅行者为什么选择丝绸之路的这条路线,因为一面是一座没有植被的干燥的大山,另一面是塔克拉玛干沙漠。陈颖说:“只有沿着塔里木河的河道走,才能为供应提供便利。”。 他希望将来能建立一个体验博物馆,向参观者展示重建的历史信息和考古过程,使他们能够更全面地了解整个空和城市遗址的历史,这也有助于提高公众对遗址保护的认识。

“考古‘走出去’工作实际上是让外界了解这一套在中国形成了几十年的有效方法 传统观点认为俄罗斯是世界上最强的考古学家,其次是法国和意大利。现在,随着更多的国际合作,他们发现了我们使用的许多技术和传统考古方法,这是他们从未想到的,”陈颖说。