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名称 从遥感考古走向空间考古——文化遗产保护时代的新任务
发布机构 科技外事处 索引号 2189234/2021-00120
主题分类 科技发展 文号
发布日期 2021-02-03 主题词

从遥感考古走向空间考古——文化遗产保护时代的新任务

发布日期:2021-02-03 15:33 信息来源:科技外事处 访问量:? 字体 :[ 大 ][ 中 ][ 小 ]

从遥感考古走向空间考古——文化遗产保护时代的新任务

1遥感考古的历史贡献

二十世纪是遥感技术兴起、发展与壮大的世纪。在众多的遥感应用领域中,遥感考古是其中甚为小众的一个,但因为与具有探秘色彩的考古连在一起而备受关注(Crawford1923GumermanLyons1971;刘建国和王清山,2006;聂跃平和杨林,2009;邓飚等,2010Smith等,2012)。对于遥感考古的发展历程与主要进展,Luo(2019)在《Remote Sensing of Environment》上进行了回顾与评述。通过对百年来遥感考古学术文献的定量分析与典型案例的应用示范表明:遥感考古在技术与方法手段上已发展成为以遥感技术为代表的空间信息技术的综合应用,在研究内容和目标上也已从传统的考古调查、发现、绘图等转向考古数据挖掘、考古知识发现和人地关系重构。

20世纪末至今,遥感考古的发展出现了新的特征:(1)遥感考古从单一波谱走向全波段电磁波,可见光—近红外、热红外、微波遥感综合应用大量涌现,高分辨率、高光谱、多时相遥感影像数据被广泛应用于考古领域的调查、探测与研究;(2)遥感考古从关注遗址本体走向关注本体—环境综合体,注重古环境古地貌的分析研究,突出景观考古的概念;(3)遥感考古从单一的遥感技术应用研究走向多技术融合的综合研究,尤其是以RSGISGNSS、地球物理、声呐等多探测技术的综合应用为代表;考古大数据开始出现,强调遗址本体的智能化管理,注重考古知识的再发现;(4)遥感考古与地球大数据、数字地球紧密结合,人工智能、物联网、云计算、虚拟现实等技术开始应用于文化遗产与考古遗址的三维记录与重建、虚拟旅游、大众考古等(林珲等,2014)(5)遥感考古初现从定性走向定量研究的端倪,包括计算机自动识别,空间预测建模、解译标志光谱信息反演、考古指数等,显示着遥感考古开始进入定量研究的新时代。

过去20多年,我们在一带一路沿线国家和地区进行了广泛的星一空一地一体化遥感考古实践和理论探索(Guo等,2000;Wang等,20042006,2008,2016,2017;Wu等,2012;Luo等,20182019),在中国敦煌地区和突尼斯加夫萨地区取得了重大遥感考古发现(Luo等,2014Bachagha等,2020)。同时,对于文化遗产的保护,提出数字技术进行解决的方案尝试。今天的发展表明,需要从遥感考古走向空间考古新阶段。

2空间考古学的内涵

20144月,在北京召开的以文化遗产空间观测与认知为主题的第487次香山科学会议上,郭华东院士提出了建立空间考古学的建议与措施。空间考古是遥感考古的继承与发展(王心源和郭华东,2015)。空间考古决不是仅仅发现遗存就了事,其任务是通过认知古代人类活动文化遗存所蕴涵的有关于人文与自然的丰富信息,揭示过去人类活动的历史、特征、模式,以及人与环境关系的演变过程,促进空间信息技术的发展应用,并为社会、经济与文化的可持续发展服务。空间信息技术在考古中的作用不应当像洛阳铲之于考古,用时拿起、不用时就放在一边,尤其在文化遗产保护时代的空间考古将有更大的贡献。

新时代下文化遗产保护的任务与研究内容具有如下特征:从文化遗产本体保护到文化遗产本体及其所在环境的共同保护的空间扩展;从申报认定后的文化遗产保护(后文化遗产)向文化遗产申报前的保护(前文化遗产)的时间前置;从文化遗产物理性保护为主到文化遗产物理性保护与数字化保护共存的方式转变;从无止境的被动保护向干预最小原则的科学保护迈进。综合多源空间信息技术探测与分析的空间考古就是适应新时代文化遗产保护的新形式、新要求而诞生的一种新的研究模式。

本文所言的空间考古(Space Archaeology)40年多前美国人Clarke(1977)使用的“Spatial Archaeology”不同。Clarke(1977)主要强调空间性本身,以获取基于聚落空间上或位置上的特征而建立的解释性模型为目的。我们今天讲的“Space Archaeology”是包含“Spatial Archaeology”,并把考古运用的技术、方法与研究对象进行一体化考虑,其内涵与外延更深更大。具体表现在:(1)空间信息技术对于考古对象的多源数据获取,大大拓展传统田野考古的视野;(2)考古对象的识别与信息提取,是一整套多源数据处理技术与方法的综合集成,包括考古遗迹空间分布的模型预测与模拟认知等;(3)研究内容不仅包含遗址本体在空间关系上的空间分析(Spatial Analysis)”,而且包含遗址本体与其赋存环境的共生演变格局分析以及对区域环境变化的响应分析;(4)考古知识的获取与发现,包含不同时间尺度(百年—千年—万年)与空间尺度(地域—地方—地点)的考古大数据时空关联与考古大数据知识发现。

3建立空间考古学及其实验区

空间考古学的研究对象是包含古代人类活动遗存与生产生活生态环境的人文—自然综合体,内容主要来自两个方面(王心源和郭华东,2015):第一,来自地球表层包含人类活动遗存与生产生活生态环境的人文—自然综合体信息观测的相关内容,这是对于考古知识的范围扩展;第二,来自考古学的相关研究内容,这是对于考古知识的深部挖掘。当前,空间考古研究的主要内容包括:(1)遗址无损探测技术与方法研究;(2)空间信息技术与文化遗产监测和保护研究;(3)考古遗址本体与赋存环境的数字化重建研究;(4)文化遗产的空间数据库建立、存储与挖掘及价值评估研究;(5)虚拟考古、虚拟再现与公众展示系统;(6)“数字文化遗产圈科学平台建设与文化—环境对比研究。

空间考古学科的建立与建设需要实验区与实验基地。综合考虑中国文化遗产的形成与赋存条件(气候、地貌类型、生态环境)以及人类生产与生活活动的特点,从空间考古方法的适应性与差异性出发,提出中国空间考古三线四区的实验区布局;三线分别为大运河(C)、长城(W)、丝绸之路(R);四区分别为西北荒漠景观(河西走廊、塔里木盆地)背景下的地表一次地表遗存空间考古区(I区)、中原—关中河谷景观(环嵩山地区、渭河流域)背景下的聚落遗存空间考古区(II)、南方湿地景观(太湖平原、环巢湖台地)背景下的文化遗址空间考古区(III区)、燕(山)—太(行山)—兴(安岭)农牧交错景观背景下的文化—环境综合体空间考古区(IV区)。

沿一带一路,综合考虑欧、亚、非大陆的自然、人文、社会、经济的历史背景与现状条件,特别聚焦欧亚大陆农业与畜牧业的二元结构及其各自形成的生产、生活、生态以及文化与社会环境,划出优先开展空间考古示范研究的3个国际实验区;中国东南部与东南亚空间考古区、中国西北部与中亚—中巴走廊空间考古区、北非与环地中海空间考古区。

这些实验区的划定,将有助于新时代下自然科学、人文科学、技术科学等领域不同学科的打通融合和交叉创新。特别在一带一路建设文化先行的背景下,利用空间考古解析获得的文化遗产深刻内涵去了解人类的过去发展脉络、认识当前发展态势、寻求未来发展途径,形成关注人类生存与发展的文化共识,为构建人类命运共同体作出特殊贡献。

4空间考古学的使命

空间考古要为新时代的文化遗产保护与发展贡献自己独特的力量和价值:空间考古学的研究对象是包含人类活动遗存与生产生活生态环境的人文—自然综合体,这个兼具文化、科学以及技术于一体的新学科,具备对文化遗产形成独到认知的技术优势与学科特色。

文化遗产是人类文明发展的重要见证,反映古代多种文明与文化之间的对话、交流、碰撞与融合。特别在一带一路上的文化遗存不仅是沿线人类过去生产与生活活动的物证,更为当今世界不同文化间的平等互信、包容互鉴、合作共赢和可持续发展提供了宝贵的历史借鉴。尤其是“丝绸之路”文化内涵的关联性、保护措施的共性、文化事业发展的联通性,使得我们需要从总体、宏观以及现实性上去把握“一带一路”沿线文化遗产的保护、利用与发展。

这需要我们思考:如何利用空间考古挖掘丝绸之路文化遗产的历史、文化、科学、艺术、思想等宝贵价值与精神财富,来发挥文化在构建新型国际关系方面的独特作用?如何借助空间信息技术打造一带一路文化科技创新体系与创意产业,有效供给、促进文化旅游产业的结构调整与能力提升,形成沿线国家国民经济的支柱性产业?如何汲取文化遗产所蕴含的古人智慧,实现其创造性转化与创新性发展,用文化去创意营造和谐稳定的国际环境,为人类命运共同体的形成作出独特贡献?空间考古大有可为,其作用巨大、前景广阔、潜力无限。

摘自《遥感学报》2020年第7

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从遥感考古走向空间考古——文化遗产保护时代的新任务

科技外事处 2021-02-03

从遥感考古走向空间考古——文化遗产保护时代的新任务

1遥感考古的历史贡献

二十世纪是遥感技术兴起、发展与壮大的世纪。在众多的遥感应用领域中,遥感考古是其中甚为小众的一个,但因为与具有探秘色彩的考古连在一起而备受关注(Crawford1923GumermanLyons1971;刘建国和王清山,2006;聂跃平和杨林,2009;邓飚等,2010Smith等,2012)。对于遥感考古的发展历程与主要进展,Luo(2019)在《Remote Sensing of Environment》上进行了回顾与评述。通过对百年来遥感考古学术文献的定量分析与典型案例的应用示范表明:遥感考古在技术与方法手段上已发展成为以遥感技术为代表的空间信息技术的综合应用,在研究内容和目标上也已从传统的考古调查、发现、绘图等转向考古数据挖掘、考古知识发现和人地关系重构。

20世纪末至今,遥感考古的发展出现了新的特征:(1)遥感考古从单一波谱走向全波段电磁波,可见光—近红外、热红外、微波遥感综合应用大量涌现,高分辨率、高光谱、多时相遥感影像数据被广泛应用于考古领域的调查、探测与研究;(2)遥感考古从关注遗址本体走向关注本体—环境综合体,注重古环境古地貌的分析研究,突出景观考古的概念;(3)遥感考古从单一的遥感技术应用研究走向多技术融合的综合研究,尤其是以RSGISGNSS、地球物理、声呐等多探测技术的综合应用为代表;考古大数据开始出现,强调遗址本体的智能化管理,注重考古知识的再发现;(4)遥感考古与地球大数据、数字地球紧密结合,人工智能、物联网、云计算、虚拟现实等技术开始应用于文化遗产与考古遗址的三维记录与重建、虚拟旅游、大众考古等(林珲等,2014)(5)遥感考古初现从定性走向定量研究的端倪,包括计算机自动识别,空间预测建模、解译标志光谱信息反演、考古指数等,显示着遥感考古开始进入定量研究的新时代。

过去20多年,我们在一带一路沿线国家和地区进行了广泛的星一空一地一体化遥感考古实践和理论探索(Guo等,2000;Wang等,20042006,2008,2016,2017;Wu等,2012;Luo等,20182019),在中国敦煌地区和突尼斯加夫萨地区取得了重大遥感考古发现(Luo等,2014Bachagha等,2020)。同时,对于文化遗产的保护,提出数字技术进行解决的方案尝试。今天的发展表明,需要从遥感考古走向空间考古新阶段。

2空间考古学的内涵

20144月,在北京召开的以文化遗产空间观测与认知为主题的第487次香山科学会议上,郭华东院士提出了建立空间考古学的建议与措施。空间考古是遥感考古的继承与发展(王心源和郭华东,2015)。空间考古决不是仅仅发现遗存就了事,其任务是通过认知古代人类活动文化遗存所蕴涵的有关于人文与自然的丰富信息,揭示过去人类活动的历史、特征、模式,以及人与环境关系的演变过程,促进空间信息技术的发展应用,并为社会、经济与文化的可持续发展服务。空间信息技术在考古中的作用不应当像洛阳铲之于考古,用时拿起、不用时就放在一边,尤其在文化遗产保护时代的空间考古将有更大的贡献。

新时代下文化遗产保护的任务与研究内容具有如下特征:从文化遗产本体保护到文化遗产本体及其所在环境的共同保护的空间扩展;从申报认定后的文化遗产保护(后文化遗产)向文化遗产申报前的保护(前文化遗产)的时间前置;从文化遗产物理性保护为主到文化遗产物理性保护与数字化保护共存的方式转变;从无止境的被动保护向干预最小原则的科学保护迈进。综合多源空间信息技术探测与分析的空间考古就是适应新时代文化遗产保护的新形式、新要求而诞生的一种新的研究模式。

本文所言的空间考古(Space Archaeology)40年多前美国人Clarke(1977)使用的“Spatial Archaeology”不同。Clarke(1977)主要强调空间性本身,以获取基于聚落空间上或位置上的特征而建立的解释性模型为目的。我们今天讲的“Space Archaeology”是包含“Spatial Archaeology”,并把考古运用的技术、方法与研究对象进行一体化考虑,其内涵与外延更深更大。具体表现在:(1)空间信息技术对于考古对象的多源数据获取,大大拓展传统田野考古的视野;(2)考古对象的识别与信息提取,是一整套多源数据处理技术与方法的综合集成,包括考古遗迹空间分布的模型预测与模拟认知等;(3)研究内容不仅包含遗址本体在空间关系上的空间分析(Spatial Analysis)”,而且包含遗址本体与其赋存环境的共生演变格局分析以及对区域环境变化的响应分析;(4)考古知识的获取与发现,包含不同时间尺度(百年—千年—万年)与空间尺度(地域—地方—地点)的考古大数据时空关联与考古大数据知识发现。

3建立空间考古学及其实验区

空间考古学的研究对象是包含古代人类活动遗存与生产生活生态环境的人文—自然综合体,内容主要来自两个方面(王心源和郭华东,2015):第一,来自地球表层包含人类活动遗存与生产生活生态环境的人文—自然综合体信息观测的相关内容,这是对于考古知识的范围扩展;第二,来自考古学的相关研究内容,这是对于考古知识的深部挖掘。当前,空间考古研究的主要内容包括:(1)遗址无损探测技术与方法研究;(2)空间信息技术与文化遗产监测和保护研究;(3)考古遗址本体与赋存环境的数字化重建研究;(4)文化遗产的空间数据库建立、存储与挖掘及价值评估研究;(5)虚拟考古、虚拟再现与公众展示系统;(6)“数字文化遗产圈科学平台建设与文化—环境对比研究。

空间考古学科的建立与建设需要实验区与实验基地。综合考虑中国文化遗产的形成与赋存条件(气候、地貌类型、生态环境)以及人类生产与生活活动的特点,从空间考古方法的适应性与差异性出发,提出中国空间考古三线四区的实验区布局;三线分别为大运河(C)、长城(W)、丝绸之路(R);四区分别为西北荒漠景观(河西走廊、塔里木盆地)背景下的地表一次地表遗存空间考古区(I区)、中原—关中河谷景观(环嵩山地区、渭河流域)背景下的聚落遗存空间考古区(II)、南方湿地景观(太湖平原、环巢湖台地)背景下的文化遗址空间考古区(III区)、燕(山)—太(行山)—兴(安岭)农牧交错景观背景下的文化—环境综合体空间考古区(IV区)。

沿一带一路,综合考虑欧、亚、非大陆的自然、人文、社会、经济的历史背景与现状条件,特别聚焦欧亚大陆农业与畜牧业的二元结构及其各自形成的生产、生活、生态以及文化与社会环境,划出优先开展空间考古示范研究的3个国际实验区;中国东南部与东南亚空间考古区、中国西北部与中亚—中巴走廊空间考古区、北非与环地中海空间考古区。

这些实验区的划定,将有助于新时代下自然科学、人文科学、技术科学等领域不同学科的打通融合和交叉创新。特别在一带一路建设文化先行的背景下,利用空间考古解析获得的文化遗产深刻内涵去了解人类的过去发展脉络、认识当前发展态势、寻求未来发展途径,形成关注人类生存与发展的文化共识,为构建人类命运共同体作出特殊贡献。

4空间考古学的使命

空间考古要为新时代的文化遗产保护与发展贡献自己独特的力量和价值:空间考古学的研究对象是包含人类活动遗存与生产生活生态环境的人文—自然综合体,这个兼具文化、科学以及技术于一体的新学科,具备对文化遗产形成独到认知的技术优势与学科特色。

文化遗产是人类文明发展的重要见证,反映古代多种文明与文化之间的对话、交流、碰撞与融合。特别在一带一路上的文化遗存不仅是沿线人类过去生产与生活活动的物证,更为当今世界不同文化间的平等互信、包容互鉴、合作共赢和可持续发展提供了宝贵的历史借鉴。尤其是“丝绸之路”文化内涵的关联性、保护措施的共性、文化事业发展的联通性,使得我们需要从总体、宏观以及现实性上去把握“一带一路”沿线文化遗产的保护、利用与发展。

这需要我们思考:如何利用空间考古挖掘丝绸之路文化遗产的历史、文化、科学、艺术、思想等宝贵价值与精神财富,来发挥文化在构建新型国际关系方面的独特作用?如何借助空间信息技术打造一带一路文化科技创新体系与创意产业,有效供给、促进文化旅游产业的结构调整与能力提升,形成沿线国家国民经济的支柱性产业?如何汲取文化遗产所蕴含的古人智慧,实现其创造性转化与创新性发展,用文化去创意营造和谐稳定的国际环境,为人类命运共同体的形成作出独特贡献?空间考古大有可为,其作用巨大、前景广阔、潜力无限。

摘自《遥感学报》2020年第7