考古除了要“下地”还得“上天”

随着遥感技术在国民经济多个领域的广泛应用，越来越多地融入到老百姓的生活中，遥感技术也从“高大上”走入了寻常百姓家。

那么，遥感与考古的结合会碰撞出怎样的火花呢？从遥感考古到空间考古又有怎样的发展故事？空间考古学究竟是怎样的一门新学科？

本期小编带你近距离了解空间考古的前世与今生。

空间考古的前世

说到空间考古，不能不先从遥感考古说起。

遥感考古，顾名思义就是利用遥感技术从事考古研究。严格来讲，是指利用遥感对遗留于田野的人类过去活动遗迹与遗物进行探测、识别与发现的一种新的无损考古探测技术与方法。

从1906年在军用热气球上拍摄到英国史前巨石阵遗址作为遥感考古的发端，到20世纪20年代提出航空考古勘察和航片分析成为遥感考古发展里程碑，以及随着20世纪70年代利用卫星遥感获得考古信息的大量应用，遥感考古逐渐成为考古研究领域必备且常用的探测技术与方法。

新发现丝绸之路古城遗址的遥感影像与遗址地表实物照片

通过资源三号卫星2m分辨率遥感图像获得的汉长城遗址及其展布特征（黑色箭头指示汉长城遗址）

遥感考古具有诸多优势，例如：覆盖范围广，可以获得探测区全局信息；光谱范围大，突破可见光范围，能获得其他波段的地物信息；时间-空间-光谱分辨率高，可以获得每月乃至每天、亚米甚至厘米分辨率，多光谱乃至包含数百个波段高光谱的遥感图像，增强了对探测区地物的识别能力；具有一定的穿透能力，合成孔径成像雷达（SAR）能穿透次地表，激光雷达(LiDAR)穿透森林覆盖获得地面信息，探地雷达(GPR)可获取地下埋藏的考古信息。遥感考古对目标无损探测，并节省大量人力、物力和时间，这些是其优势所在。

遥感考古绝非是仅仅发现考古目标就“大功告成”。作为一种现代科学技术与方法，遥感技术正在与其他技术、方法与理论（如地理信息系统技术、全球导航卫星系统定位技术、环境考古等）相结合，扩大其“发现”的价值，形成一套新的研究技术与方法范式，继而建立空间考古新学科。

从遥感考古到空间考古

目前，遥感技术主要被用于发现古代遗存，但对于古代遗存本身以及环境的特性研究明显不足。遥感技术需要与其他技术与理论相结合，扩大其“发现”的价值。首先就要和与其直接相关的空间信息技术联系，来扩大遥感考古的研究深度与应用广度。

空间信息技术是包括遥感、全球卫星定位系统和地理信息系统在内的、结合计算机技术和通讯技术进行的空间数据采集、量测、分析、存储、管理、显示、传播和应用等系列的方法与技术。

事实上，在今天的西方田野考古调查中，遥感再也不是单纯地用来寻找、发现古代遗迹或现象，更重要的是遥感技术已经实现了与地理信息系统、全球卫星定位系统以及地球物理方法等其他相关技术的交叉整合，综合服务于以景观考古学为理论支持的考古学研究和以文化遗产学为服务对象的文化遗产管理或文化资源管理。

可以说，空间考古既是对遥感考古的继承与发展，又是扬弃与飞跃。

空间考古大有作为

中国遥感考古自20世纪60年代以来获得巨大进步，取得了一系列具有影响的成果，如对明、隋古长城的雷达探测、“丝绸之路”多处遗址的遥感考古发现。

自2012年开始，有着20余年遥感考古研究积累的中科院遥感与数字地球研究所王心源研究员带领团队开始利用空间考古技术与方法对沙漠丝绸之路重要线段进行遥感考古研究，取得了丰硕成果。

2013年，该团队联手相关单位部门利用空间考古技术与方法，在河西走廊西端的敦煌地区开展丝绸之路瓜州－沙州段遥感考古研究，一次性发现６处古城遗址、多处古遗迹，数字化再现唐武后天授二年(公元691 年)后瓜-沙二州间新驿道走向、分布及诸驿的空间特征，揭示了河（疏勒河）-城（长城）-路（丝绸之路）空间关系。该研究被中国遥感应用协会评为“2012-2013年度中国遥感十大事件”。

唐代瓜(瓜州)-沙(敦煌)二州间邮驿系统数字化重建工作

2015年，在前人研究的基础上，该团队基于我国高分一号等遥感卫星影像数据，对丝绸之路南道重镇米兰古绿洲进行了空间考古研究，重点对米兰古绿洲的屯田灌溉渠系进行了系统研究，从全局尺度揭示了米兰古屯田灌溉系统的详细结构。该研究很好地揭示了米兰屯田的景观格局对全球气候变化敏感区域响应的机理。

米兰地区山地-绿洲-沙漠生态系统3D立体景观图

此外，该团队还利用空间考古技术识别和提取干旱区坎儿井和屯田灌溉水渠，数字化再现重要历史时期丝绸之路重要路段，并分析其变迁原因；帮助柬埔寨开展吴哥世界遗产遥感监测与保护研究。今年，科研人员再次走出国门，到突尼斯开展古罗马帝国时期商旅线路遥感考古，研究古遗存与环境变化的关系。

利用空间信息技术建立特征地物时-空关联分析模型与古人类遗迹预测模型，主动探测发现未知考古遗址。图为甘草、长亭两驿遗址空间分布潜力区考古预测位置图（底图为LS-7 TM 影像数据）。黑色实线代表汉长城遗址，蓝色虚线代表干古水系，品红色虚线代表考察路径

该团队在多年的研究成果基础上，总结并凝练了一些科学方法与理论，形成了对我国建设空间考古学学科的系列认识，并发表在《中科院院刊》（作者王心源研究员、郭华东院士）。

空间考古学应运而生

空间考古学是新考古学的一个分支，是从宏观—整体角度介入考古研究，融合自然科学、社会科学以及信息技术的一门交叉学科。其研究对象是地球表层包含人类活动遗存与生活环境的人文-自然综合体。由于空间考古学研究对象的极其复杂性，研究方法因此需要高度综合。

空间考古不仅仅是技术引进与改造适应的问题，更是科学研究的思想方法革新与创新问题。传统考古学在有关方面不能做或做的不足的部分，却成为了空间考古学的新生长点与重要研究内容。

当前，科技考古学是中科院具有比较优势的二级学科。建立空间考古科学体系虽然呼吁已久，但是，真正建立却不是一朝可实现的梦想。国际上考古科学研究范式正在经历嬗变，多学科交叉融合与创新方兴未艾。“一带一路”建设为空间考古学提供了千载难逢的广泛实践机遇。中国应发挥遗产大国及空间技术优势，率先抢占空间考古学科制高点，形成中国在空间技术与文化遗产有机结合研究的创新高地。

来源：中科院遥感与数字地球研究所