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中華文明探源研究中遙感技術(shù)方法與應(yīng)用 版權(quán)信息
- ISBN：9787030692481
- 條形碼：9787030692481 ; 978-7-03-069248-1
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
中華文明探源研究中遙感技術(shù)方法與應(yīng)用 本書特色
遙感、地理信息系統(tǒng)、考古及文化遺產(chǎn)保護(hù)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生與研究人員
中華文明探源研究中遙感技術(shù)方法與應(yīng)用 內(nèi)容簡介
《中華文明探源研究中遙感技術(shù)方法與應(yīng)用》基于國家科技支撐計(jì)劃課題“遙感技術(shù)在中華文明探源中的應(yīng)用研究”的研究成果，從文明探源對空間信息技術(shù)需求、考古目標(biāo)遙感探測技術(shù)與方法以及遺址（群）空間分析等不同角度進(jìn)行了系統(tǒng)的梳理。《中華文明探源研究中遙感技術(shù)方法與應(yīng)用》綜合分析了遺址的光譜特征、熱信息異常、空間分布特征及遺址區(qū)農(nóng)作物物候差異，構(gòu)建了遺址的空間預(yù)測模型，總結(jié)出空間信息在遺址探測與預(yù)測研究中的特點(diǎn)及方法，探討了空間信息技術(shù)在遺址保護(hù)與研究中的應(yīng)用前景，對今后開展遺址探測與預(yù)測以及遺址保護(hù)規(guī)劃制定等具有重要參考價(jià)值。
中華文明探源研究中遙感技術(shù)方法與應(yīng)用 目錄
目錄
序
前言
第1章 中華文明探源工程與空間信息技術(shù) 1
1.1 中華文明探源工程 1
1.2 空間信息技術(shù)的發(fā)展 2
1.3 小結(jié) 7
第2章 考古特征遙感探測方法 9
2.1 多源影像對比分析 9
2.2 相同傳感器不同時(shí)間對比探測 16
2.3 數(shù)據(jù)融合 17
2.3.1 SPOT 5影像融合 17
2.3.2 QuickBird影像融合 22
2.3.3 后處理考古特征識(shí)別 25
2.4 波段計(jì)算 26
2.4.1 光譜指數(shù) 27
2.4.2 線性正交方程 28
2.5 空間自相關(guān) 32
2.5.1 Aster空間自相關(guān)分析 32
2.5.2 歷史影像自相關(guān)分析 33
2.5.3 QuickBird空間自相關(guān)環(huán)境分析 34
2.6 小結(jié) 37
第3章 遺址特征GIS空間分析方法 38
3.1 GIS考古簡介 38
3.2 GIS空間分析方法 39
3.2.1 太湖流域遺址概況 41
3.2.2 距水系距離 42
3.2.3 高程 44
3.2.4 坡度 46
3.2.5 坡度變率 47
3.2.6 坡向 48
3.2.7 地貌 49
3.2.8 土壤類型 50
3.2.9 歸一化植被指數(shù) 50
3.3 小結(jié) 52
第4章 二里頭遺址熱紅外遙感探測與分析 53
4.1 洛陽盆地土壤概況 53
4.2 土壤物理性質(zhì)與地表植被以及溫度的關(guān)系 55
4.2.1 土壤物理性質(zhì)對裸土地表溫度的影響 55
4.2.2 土壤物理性質(zhì)對植被覆蓋地表溫度的影響 56
4.3 熱紅外遙感原理和概念 57
4.4 熱紅外遙感數(shù)據(jù)和算法的選擇 57
4.5 單窗算法陸面溫度反演 58
4.5.1 亮度溫度的計(jì)算 59
4.5.2 地表比輻射率的估算 60
4.5.3 大氣透過率和大氣平均作用溫度的估算 63
4.5.4 單窗算法溫度反演 64
4.6 地表溫度圖像分析與居民點(diǎn)信息提取 65
4.7 TVDI模型反演土壤含水量 66
4.8 小結(jié) 69
第5章 陶寺遺址作物物候生長差異遙感探測 70
5.1 陶寺遺址概況 70
5.2 歸一化植被指數(shù) 73
5.3 陶寺遺址的作物物候生長 75
5.4 基于MODIS數(shù)據(jù)的作物生長差異以及時(shí)間窗口的選擇 78
5.5 基于Landsat數(shù)據(jù)和Hausdorff距離的作物異常探測與驗(yàn)證 81
5.6 陶寺遺址區(qū)植被標(biāo)志 85
5.6.1 負(fù)向植被標(biāo)志 85
5.6.2 正向植被標(biāo)志 86
5.7 小結(jié) 88
第6章 臨汾先秦聚落遺址空間聚類分析 89
6.1 聚類分析的理論依據(jù)與方法 89
6.2 基于地形約束改進(jìn)算法的聚落聚類方法 91
6.2.1 改進(jìn)算法思路 92
6.2.2 地形約束的阻力模型建立 93
6.2.3 臨汾先秦聚落遺址改進(jìn)聚類算法結(jié)果 97
6.3 空間聚類算法的對比與評價(jià)分析 100
6.3.1 直觀評價(jià) 101
6.3.2 指標(biāo)評價(jià) 103
6.4 典型遺址的自然環(huán)境分析 104
6.5 先秦聚落遺址的自然環(huán)境因素分析 105
6.5.1 地形地貌因素 106
6.5.2 氣候因素 112
6.6 臨汾先秦聚落遺址發(fā)展演化分析 114
6.7 小結(jié) 117
第7章 太湖流域遺址考古分析 118
7.1 太湖流域遺址空間特征挖掘 118
7.1.1 遺址空間分布特征統(tǒng)計(jì) 118
7.1.2 遺址地理趨勢分析 122
7.2 良渚遺址群的時(shí)空特征 123
7.2.1 可視域分析 123
7.2.2 良渚古城遺址域分析 126
7.2.3 良渚遺址群土地利用情況 126
7.3 東苕溪改道 129
7.4 小結(jié) 130
第8章 汾河流域遺址預(yù)測模型 131
8.1 樣本與變量 131
8.1.1 實(shí)驗(yàn)樣本 131
8.1.2 自變量 133
8.1.3 因變量 133
8.2 研究區(qū)空間分析及樣本屬性提取 133
8.2.1 高程分析 133
8.2.2 坡度、坡向分析 135
8.2.3 地形起伏度、地表曲率分析 137
8.2.4 距離分析 138
8.3 遺址預(yù)測優(yōu)化模型建立 142
8.3.1 自變量篩選 142
8.3.2 回歸系數(shù) 143
8.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 146
8.3.4 模型驗(yàn)證 147
8.4 預(yù)測結(jié)論與討論 150
8.5 小結(jié) 150
結(jié)語 152
參考文獻(xiàn) 155
序
前言
第1章 中華文明探源工程與空間信息技術(shù) 1
1.1 中華文明探源工程 1
1.2 空間信息技術(shù)的發(fā)展 2
1.3 小結(jié) 7
第2章 考古特征遙感探測方法 9
2.1 多源影像對比分析 9
2.2 相同傳感器不同時(shí)間對比探測 16
2.3 數(shù)據(jù)融合 17
2.3.1 SPOT 5影像融合 17
2.3.2 QuickBird影像融合 22
2.3.3 后處理考古特征識(shí)別 25
2.4 波段計(jì)算 26
2.4.1 光譜指數(shù) 27
2.4.2 線性正交方程 28
2.5 空間自相關(guān) 32
2.5.1 Aster空間自相關(guān)分析 32
2.5.2 歷史影像自相關(guān)分析 33
2.5.3 QuickBird空間自相關(guān)環(huán)境分析 34
2.6 小結(jié) 37
第3章 遺址特征GIS空間分析方法 38
3.1 GIS考古簡介 38
3.2 GIS空間分析方法 39
3.2.1 太湖流域遺址概況 41
3.2.2 距水系距離 42
3.2.3 高程 44
3.2.4 坡度 46
3.2.5 坡度變率 47
3.2.6 坡向 48
3.2.7 地貌 49
3.2.8 土壤類型 50
3.2.9 歸一化植被指數(shù) 50
3.3 小結(jié) 52
第4章 二里頭遺址熱紅外遙感探測與分析 53
4.1 洛陽盆地土壤概況 53
4.2 土壤物理性質(zhì)與地表植被以及溫度的關(guān)系 55
4.2.1 土壤物理性質(zhì)對裸土地表溫度的影響 55
4.2.2 土壤物理性質(zhì)對植被覆蓋地表溫度的影響 56
4.3 熱紅外遙感原理和概念 57
4.4 熱紅外遙感數(shù)據(jù)和算法的選擇 57
4.5 單窗算法陸面溫度反演 58
4.5.1 亮度溫度的計(jì)算 59
4.5.2 地表比輻射率的估算 60
4.5.3 大氣透過率和大氣平均作用溫度的估算 63
4.5.4 單窗算法溫度反演 64
4.6 地表溫度圖像分析與居民點(diǎn)信息提取 65
4.7 TVDI模型反演土壤含水量 66
4.8 小結(jié) 69
第5章 陶寺遺址作物物候生長差異遙感探測 70
5.1 陶寺遺址概況 70
5.2 歸一化植被指數(shù) 73
5.3 陶寺遺址的作物物候生長 75
5.4 基于MODIS數(shù)據(jù)的作物生長差異以及時(shí)間窗口的選擇 78
5.5 基于Landsat數(shù)據(jù)和Hausdorff距離的作物異常探測與驗(yàn)證 81
5.6 陶寺遺址區(qū)植被標(biāo)志 85
5.6.1 負(fù)向植被標(biāo)志 85
5.6.2 正向植被標(biāo)志 86
5.7 小結(jié) 88
第6章 臨汾先秦聚落遺址空間聚類分析 89
6.1 聚類分析的理論依據(jù)與方法 89
6.2 基于地形約束改進(jìn)算法的聚落聚類方法 91
6.2.1 改進(jìn)算法思路 92
6.2.2 地形約束的阻力模型建立 93
6.2.3 臨汾先秦聚落遺址改進(jìn)聚類算法結(jié)果 97
6.3 空間聚類算法的對比與評價(jià)分析 100
6.3.1 直觀評價(jià) 101
6.3.2 指標(biāo)評價(jià) 103
6.4 典型遺址的自然環(huán)境分析 104
6.5 先秦聚落遺址的自然環(huán)境因素分析 105
6.5.1 地形地貌因素 106
6.5.2 氣候因素 112
6.6 臨汾先秦聚落遺址發(fā)展演化分析 114
6.7 小結(jié) 117
第7章 太湖流域遺址考古分析 118
7.1 太湖流域遺址空間特征挖掘 118
7.1.1 遺址空間分布特征統(tǒng)計(jì) 118
7.1.2 遺址地理趨勢分析 122
7.2 良渚遺址群的時(shí)空特征 123
7.2.1 可視域分析 123
7.2.2 良渚古城遺址域分析 126
7.2.3 良渚遺址群土地利用情況 126
7.3 東苕溪改道 129
7.4 小結(jié) 130
第8章 汾河流域遺址預(yù)測模型 131
8.1 樣本與變量 131
8.1.1 實(shí)驗(yàn)樣本 131
8.1.2 自變量 133
8.1.3 因變量 133
8.2 研究區(qū)空間分析及樣本屬性提取 133
8.2.1 高程分析 133
8.2.2 坡度、坡向分析 135
8.2.3 地形起伏度、地表曲率分析 137
8.2.4 距離分析 138
8.3 遺址預(yù)測優(yōu)化模型建立 142
8.3.1 自變量篩選 142
8.3.2 回歸系數(shù) 143
8.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 146
8.3.4 模型驗(yàn)證 147
8.4 預(yù)測結(jié)論與討論 150
8.5 小結(jié) 150
結(jié)語 152
參考文獻(xiàn) 155
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中華文明探源研究中遙感技術(shù)方法與應(yīng)用 節(jié)選
第1章 中華文明探源工程與空間信息技術(shù) 夏鼐先生在《中國文明的起源》一書中明確指出，未來考古學(xué)的綜合研究需要立足于大量的可靠資料，并突出強(qiáng)調(diào)了要緊密結(jié)合及應(yīng)用自然科學(xué)方法的重要性(夏鼐，1985)。1996年啟動(dòng)的夏商周斷代工程，在中國**次開創(chuàng)了多學(xué)科綜合研究社會(huì)人文問題的模式，從方法論上為研究文明的起源做了準(zhǔn)備。從2001年開始，國家文物局組織眾多科研單位開展了“中華文明探源工程”這一宏偉的研究計(jì)劃，綜合了自然學(xué)科與社會(huì)學(xué)科的力量，對中華文明起源與早期發(fā)展進(jìn)行多層次、多學(xué)科的研究。這一工程的實(shí)施目標(biāo)在于研究中華文明的起源、發(fā)展以及其背后的環(huán)境和演變過程，不僅對研究我國的歷史文明具有重要意義，而且對于研究世界文明遺跡文化傳播和多樣性問題同樣具有不可替代的作用。中華文明探源工程旨在基于中華文明“多元一體”的認(rèn)識(shí)，運(yùn)用多學(xué)科結(jié)合的方法對考古學(xué)的研究進(jìn)行細(xì)化與實(shí)證，并多角度、多層次、全方位地研究文明起源的重點(diǎn)區(qū)域。經(jīng)過十多年的努力，考古學(xué)家可以得出一個(gè)基本的結(jié)論，在距今5000年前后，中國已經(jīng)出現(xiàn)了比較發(fā)達(dá)的文化形式，而且各個(gè)區(qū)域文化的上層社會(huì)之間也出現(xiàn)了廣泛的交流。這一階段的古文化雖然各有特色，但卻呈現(xiàn)出很多共同點(diǎn)，中華文明開始從多元走向一體。在中華文明探源工程中，以遙感技術(shù)(RS)和地理信息系統(tǒng)(GIS)為代表的空間信息技術(shù)具有快速、無損獲取大量數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析、管理和展示的能力，契合了考古研究向更大范圍擴(kuò)展的趨勢，因而發(fā)揮了顯著作用。 1.1 中華文明探源工程 中華民族上下5000年，為我們留下了獨(dú)一無二的文化遺產(chǎn)，它們是中華文明發(fā)展的見證。根據(jù)第十二屆全國人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)第三十一次會(huì)議《國務(wù)院關(guān)于文化遺產(chǎn)工作情況的報(bào)告》，我國目前擁有不可移動(dòng)文物76萬余處。截至2019年7月，我國擁有55項(xiàng)《世界遺產(chǎn)名錄》項(xiàng)目(包括自然遺產(chǎn)14項(xiàng)、文化遺產(chǎn)37項(xiàng)、雙重遺產(chǎn)4項(xiàng)，其中含跨國項(xiàng)目1項(xiàng))，提升了我國文化遺產(chǎn)的知名度，擴(kuò)大了中國文化的國際影響力和民族凝聚力。但由于文化遺產(chǎn)數(shù)量眾多、分布廣泛，而經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展給文化遺產(chǎn)帶來了很大的擾動(dòng)，加上文化遺產(chǎn)保護(hù)立法執(zhí)法的困難，保護(hù)難度較大。 “夏商周斷代工程”之后，為了繼續(xù)探索中華文明起源，國家文物局作為組織單位啟動(dòng)了“中華文明探源工程”，這是綜合多學(xué)科開展中國歷史與古代文化研究的國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(王巍，2010)。項(xiàng)目緊密結(jié)合時(shí)代發(fā)展特征，把握歷史文化脈絡(luò)，綜合利用高新技術(shù)與傳統(tǒng)考古技術(shù)來探索中華文明的起源。 中國文化遺產(chǎn)資源豐富，作為一個(gè)典型的農(nóng)業(yè)國家，目前仍有大量遺址被埋藏在農(nóng)田或現(xiàn)代建筑等地表之下尚未被發(fā)現(xiàn)，加之文化遺產(chǎn)面臨的自然、人為等多種破壞，例如地震、火災(zāi)、戰(zhàn)爭、盜墓、旅游開發(fā)、城鎮(zhèn)化發(fā)展等都不同程度地對古建筑、古遺址的本體和周邊環(huán)境構(gòu)成了威脅。在目前的形勢下，如何保障經(jīng)濟(jì)發(fā)展，同時(shí)充分保護(hù)和有效利用這些不可替代的文化遺產(chǎn)，一直是考古研究的熱點(diǎn)問題。空間信息技術(shù)在考古應(yīng)用中的顯著作用已經(jīng)逐漸得到認(rèn)可，各考古部門普遍都在應(yīng)用遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng)。然而，如何利用好海量的遙感數(shù)據(jù)，充分發(fā)揮地理信息系統(tǒng)的空間分析能力實(shí)現(xiàn)遺址的探測、研究、保護(hù)和管理是個(gè)值得深入探討的問題。 遙感考古研究的發(fā)展與我國文化遺產(chǎn)保護(hù)理念息息相關(guān)。從20世紀(jì)70年代的文物保護(hù)，到2000年中國文化遺產(chǎn)保護(hù)與城市發(fā)展《北京共識(shí)》提出的文化遺產(chǎn)的綜合保護(hù)與管理，再到2005年《國務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)文化遺產(chǎn)保護(hù)的通知》(國發(fā)〔2005〕42號(hào))提出要全面有效地保護(hù)我國的文化遺產(chǎn)。自此以后，我國文化遺產(chǎn)保護(hù)進(jìn)入整體性保護(hù)，不僅包括文化遺產(chǎn)本體，還涵蓋了周邊環(huán)境，因此對空間探測技術(shù)的需求和要求也逐步提高，同時(shí)也促進(jìn)了中國遙感考古的發(fā)展，但是真正適合中國文化遺產(chǎn)現(xiàn)狀的遙感考古綜合研究還有待完善。依據(jù)國家文物局的資料統(tǒng)計(jì)，目前國內(nèi)考古工作中搶救性發(fā)掘差不多占到全部考古工作量的80%。以2013年度全國十大考古新發(fā)現(xiàn)為例，其中有七成為搶救性發(fā)掘。鑒于文化遺產(chǎn)的不可再生性，我們必須加以合理的保護(hù)傳承與開發(fā)利用，摸清文化遺產(chǎn)的家底，從我國文化遺產(chǎn)保護(hù)的現(xiàn)狀、技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展需求考慮，在中華大地開展科技考古，條件得天獨(dú)厚，特別是利用空間信息技術(shù)開展文化遺產(chǎn)綜合研究工作是十分必要的。 近年來，空間信息技術(shù)在考古研究與遺址探測中的應(yīng)用程度和認(rèn)可度都得到了很大提升，尤其是遙感技術(shù)宏觀、動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)的特性，將遺址保護(hù)研究從單個(gè)遺址提升到景觀范疇，可以對文化遺產(chǎn)進(jìn)行全天時(shí)、全天候的監(jiān)測，提升保護(hù)與管理水平，從宏觀的角度去理解和研究5000年中華文明。 1.2 空間信息技術(shù)的發(fā)展 20世紀(jì)以來，遙感技術(shù)的迅速發(fā)展，使其在軍事、農(nóng)業(yè)、環(huán)境、資源開發(fā)等方面廣泛應(yīng)用，包括軍事偵察與測繪、氣象觀測與預(yù)警、土地利用的監(jiān)測與規(guī)劃、海洋測量與監(jiān)視、災(zāi)害監(jiān)測與預(yù)警、資源普查與探測、環(huán)境污染監(jiān)測、農(nóng)作物監(jiān)測與產(chǎn)量評估、森林與牧場監(jiān)測等方面。通過遙感技術(shù)可以獲取肉眼無法觀察到的多波段、全天候、俯瞰角度下的實(shí)時(shí)空間影像，并進(jìn)行保存留檔。這些影像通過輻射定標(biāo)與校正、幾何畸形校正和地形陰影校正等預(yù)處理，經(jīng)過計(jì)算、分類和統(tǒng)計(jì)等分析可以獲取所需信息，并應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研究與工程項(xiàng)目中。近年來，遙感技術(shù)的研究主要在于空間分辨率的提高、光譜波段的擴(kuò)展以及向全時(shí)域、多時(shí)相等方向發(fā)展，通過研究先進(jìn)的遙感傳感器和傳輸設(shè)備、增強(qiáng)遙感系統(tǒng)的抗干擾能力以獲取全天候、實(shí)時(shí)、多光譜、高光譜、高空間分辨率的遙感影像，并進(jìn)行綜合的遙感信息處理分析以獲取所需的空間信息。 在考古研究中利用遙感數(shù)據(jù)，不僅可以通過俯瞰角度獲取全局、實(shí)時(shí)的遺址空間信息，包括土地利用與分類、地形地貌、地表植被覆蓋、地表溫度與濕度和遺址空間測量測繪等信息，還可以通過多幅影像計(jì)算的衍生影像獲取相關(guān)的指數(shù)、變化信息。例如，對不同時(shí)間、不同波段的影像進(jìn)行計(jì)算，可獲取植被指數(shù)、土壤指數(shù)、水體指數(shù)等信息，進(jìn)而提取相同年份、不同物候期的特征變化，或者不同年份、相同物候期的特征變化。這些信息可以給田野考古活動(dòng)提供大量全方位、系統(tǒng)的信息。 遙感考古的主要應(yīng)用是利用遙感數(shù)據(jù)探測由于地下埋藏的古遺址、遺跡所引起的地表植被、土壤的異常標(biāo)志，再經(jīng)過田野考古調(diào)查與發(fā)掘，發(fā)現(xiàn)古代人類的行為活動(dòng)所留下的遺跡和遺物。由于大量遺址埋藏在耕地表土之下，經(jīng)歷了歲月變遷，形成了與周圍自然土壤的水分、密度、構(gòu)成材料與結(jié)構(gòu)不同的特征體。而埋藏在淺地表的特征體，則會(huì)影響植被作物的生長，產(chǎn)生抑制作用或者促進(jìn)作用，進(jìn)而生成與其周邊植被不同的生長狀態(tài)，即植被作物的異常標(biāo)志。遙感考古調(diào)查應(yīng)用遙感影像對這些異常標(biāo)志進(jìn)行分析、識(shí)別與追蹤，為田野考古提供可靠有效的地表及地下埋藏信息。 遙感考古是自然科學(xué)和技術(shù)科學(xué)中的遙感科學(xué)、地學(xué)與社會(huì)科學(xué)中的考古學(xué)有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物。遙感考古一個(gè)顯著的特點(diǎn)就是可以在很短的時(shí)間內(nèi)，投入較少的人力，在很大面積地區(qū)開展文物普查或考古專項(xiàng)調(diào)查。在相同范圍內(nèi)，用遙感考古的方法在人力和效率上要比傳統(tǒng)的踏查方法提高幾十倍甚至上百倍。遙感考古所包含的理論和方法很多，主要包括遙感觀測、數(shù)字圖像處理、GIS分析、地球物理勘探、數(shù)據(jù)庫建設(shè)、虛擬現(xiàn)實(shí)、地圖測繪等一系列技術(shù)手段，同時(shí)需要結(jié)合文獻(xiàn)研究與考古調(diào)查、發(fā)掘等。簡而言之，遙感考古是利用遙感技術(shù)對古代遺跡、遺物進(jìn)行探測、監(jiān)測、保護(hù)規(guī)劃、信息管理等工作(圖1-1)。 圖1-1 遙感考古技術(shù)路線及工作流程 遙感考古能夠全面、立體、快速地獲取探明地上和埋藏在地下的遺跡現(xiàn)象。遙感技術(shù)和傳統(tǒng)考古的整合，在現(xiàn)代考古中發(fā)揮著十分明顯的作用，越來越受到考古工作者的重視，逐漸成為考古研究的新領(lǐng)域。通過研究近幾十年來遙感考古發(fā)展的情況，用于考古的遙感技術(shù)主要有以下幾種。 1. 航空攝影考古 航空攝影考古是采用多種形式在不同時(shí)間、從不同角度在空中對地面進(jìn)行攝影，利用地貌形態(tài)、地物陰影、霜雪、植被及土壤濕度等多種因素在遺址地區(qū)形成的不同標(biāo)志，解釋地面或地下遺跡的特征。由于視野廣闊，很容易把在地面上很難發(fā)現(xiàn)或雜亂無章的現(xiàn)象，概括出一個(gè)有規(guī)律的整體。航空攝影考古是考古學(xué)家*常用和*簡便的遙感考古方法之一。航空攝影考古在歐洲國家開展較早，已有近一個(gè)世紀(jì)的時(shí)間。我國的起步較晚，20世紀(jì)50年代，與蘇聯(lián)合作開展了航空攝影考古工作；70～80年代又用衛(wèi)星圖像尋找北京平原上的古城和長城遺址以及三峽大壩庫區(qū)的古遺址等。1994年，國家文物局、中國歷史博物館與德國波鴻魯爾大學(xué)史前史專業(yè)簽訂了在中國開展遙感與航空攝影考古合作意向書。1996年，文化部、國家文物局將發(fā)展遙感與航空攝影考古列入“中國文博事業(yè)九五發(fā)展規(guī)劃和2010年遠(yuǎn)景目標(biāo)”中，并將“在中國啟動(dòng)航空攝影考古”的工作列為文化部1996年工作重點(diǎn)，并在中國歷史博物館成立了中國航空考古工作小組，1997年成立了“遙感與航空攝影考古中心”。在吸收國外先進(jìn)的理論和觀點(diǎn)的同時(shí)，我國的考古學(xué)者和遙感專業(yè)技術(shù)人員幾乎不約而同地發(fā)現(xiàn)了衛(wèi)星像片、航空像片中蘊(yùn)藏了豐富的文物考古內(nèi)容，也做了許多有益的嘗試，并取得了可喜的成果(圖1-2)。 圖1-2 歷史航空像片的遙感考古應(yīng)用—鹿邑城址遺跡 2. 衛(wèi)星遙感考古 利用遙感影像上地物特定的光譜特征，通過對土壤濕度、鹽度及沉積物組成成分等信息的分析，可以很清楚地解譯遺跡的形成與變遷、消亡等信息。遙感影像的成像尺度變化范圍大，肉眼只能觀測到可見光部分，而遙感則能利用紫外線、紅外線、熱紅外、微波等全波段電磁波和高光譜來探測地物。田野考古只能在特定的時(shí)間對考古對象進(jìn)行野外勘查，而遙感考古則可利用衛(wèi)星長周期、多時(shí)相所獲得的數(shù)據(jù)積累獲取研究區(qū)的遙感數(shù)據(jù)，以及研究區(qū)域隨時(shí)間變化的地形景觀和古遺址的情況。在空間分辨率上，高分辨率商業(yè)衛(wèi)星已經(jīng)能提供和航空影像相比擬的多波段遙感圖像(圖1-3)。多光譜遙感圖像能提供同一研究區(qū)不同譜段的遙感信息。高光譜成像儀能夠在一個(gè)特定光譜范圍內(nèi)細(xì)分出數(shù)十至數(shù)百個(gè)波段，增強(qiáng)了對地物(如考古研究區(qū)地表作物的變化)的識(shí)別能力！ 圖1-3 在新疆文物普查中遙感解譯到的羅布泊古城遺跡 3. 虛擬考古 作為一項(xiàng)基于計(jì)算機(jī)平臺(tái)的數(shù)字考古新技術(shù)，虛擬考古以三維動(dòng)態(tài)顯示古代遺跡形態(tài)結(jié)構(gòu)及其消亡、荒廢的過程，從而真實(shí)地再現(xiàn)遺跡的面貌及環(huán)境演變的過程，反映當(dāng)時(shí)的社會(huì)及環(huán)境狀況。利用虛擬和數(shù)字考古技術(shù)，人們可以基于過去曾遭受破壞的某個(gè)文化遺址的歷史資料，結(jié)合該地的地貌、水系、地形高程等景觀特征，恢復(fù)和重建古遺址原貌，為文物保護(hù)提供一份可用計(jì)算機(jī)演示的數(shù)字檔案(圖1-4)！ 圖1-4 貴州遵義海龍屯古城堡遺址三維復(fù)原影像 4. 激光雷達(dá)考古 新一代激光雷達(dá)是新型機(jī)載激光掃描設(shè)備，能夠穿透植被等障礙物，精確度一般可達(dá)10 m、密度2.5 m，適合雨季時(shí)期草原、森林等地區(qū)的大規(guī)模考古調(diào)查，建立數(shù)字DSM模型和DTM模型。該設(shè)備可以去除草原和森林地區(qū)的地表植被，探測保存于地表和埋藏于地下的考古遺存(圖1-5、圖1-6、圖1-7)！ 圖1-5 激光雷達(dá)去除地表植被之一 圖1-6 激光雷達(dá)去除地表植被之二 (引自：Chase et al.，2010) 5. 地理信息系統(tǒng)考古 地理信息是指表征地理系統(tǒng)諸要素的數(shù)量、質(zhì)量、分布特征、相互聯(lián)系和變化規(guī)律的數(shù)字、文字、圖像和圖形等的總稱。地理信息屬于空間信息，其位置的識(shí)別是與數(shù)據(jù)聯(lián)系在一起的，這是地理信息區(qū)別于其他類型信息的*顯著的標(biāo)志。地理信息具有區(qū)域
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