果園里，紅桃、褐梨掛滿枝頭，遠處現(xiàn)代高樓林立，可誰能想到，在公元前3500年至前2500年，果園下面是一座雄偉的王城，里面有宮殿、糧倉、祭臺等，還居住著大量百姓;遠處高樓附近是規(guī)模宏大的水利工程，水渠縱橫，灌溉著無數(shù)良田。

　　這是浙江杭州余杭區(qū)良渚、瓶窯兩鎮(zhèn)交界處的良渚遺址發(fā)掘基地。如此巨大的城邦，經(jīng)歷了數(shù)千年的滄桑巨變，又經(jīng)過近年來現(xiàn)代化大建設(shè)的更改，如何在短時間內(nèi)精準(zhǔn)發(fā)掘和確認(rèn)的呢?浙江省文物考古研究所副所長劉斌研究員給出的答案是，遙感等多學(xué)科合作顯成效。

　　找尋時間的影子

　　2006年9月，堪稱“中國古代文化長廊”的京杭大運河被列入國務(wù)院公布的第六批全國文物保護單位名單，12月成為我國申請世界遺產(chǎn)預(yù)備名單中的一個項目。

　　大運河文化遺產(chǎn)的內(nèi)容，包括運河河道、碼頭、船閘、堤壩、橋梁等水工設(shè)施，此外還有運河沿岸的崖谷、超官、官倉、會館、驛站、廟宇等，以及依托運河發(fā)展起來的歷史性城鎮(zhèn)、街區(qū)、村鎮(zhèn)，還有非物質(zhì)遺產(chǎn)。

　　但要將運河申遺，并非易事。目前運河不少蹤跡已經(jīng)從地面上消失了，留下的是保存在地下的遺址。

　　2006年，國家科技支撐計劃立項支持京杭大運河尋址，這是支撐計劃首次支持將高技術(shù)手段應(yīng)用于人文科學(xué)。項目組以空間遙感信息技術(shù)為主，結(jié)合文物考古、水利工程研究，對京杭大運河開展了現(xiàn)狀調(diào)查。

　　“遙感”是上世紀(jì)60年代西方首先使用的新名詞，一般是指用空間飛行器上裝備的光學(xué)、電子、微波等傳感器，對地球表層的自然現(xiàn)象、資源狀況、環(huán)境變化及人文景觀等因素進行探測。

　　遙感考古，簡而言之就是通過傳感器對地表及地表以下考古遺跡進行遠距離的觀察、探測。

　　考古學(xué)家是如何利用遙感手段探測分析研究地下考古遺跡的呢?中科院遙感所聶躍平研究員解釋說，保存于地表或地表以下的古代遺跡隨著歲月的流失逐漸荒廢，有的成了農(nóng)田，有的形成村鎮(zhèn)，但由于這些遺跡全部為人工建成，與周圍沒有經(jīng)過人工擾動的土壤環(huán)境存在著差異，從而形成了這一地區(qū)在土壤、水分、地表溫度等一系列的特別征象。這種特征人在平地或高空用肉眼觀察時感覺不明顯，因為肉眼只能觀測到可見光部分的電磁波反射能量，而遙感(包括地球物理勘探技術(shù))則能覆蓋從紫外線、可見光、紅外線、熱紅外、微波等能量波范圍全波段電磁波來探測地物。

　　聶躍平說，項目立項后，技術(shù)人員先進行不同分辨力衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)收集和圖像處理，然后對運河本底和周邊環(huán)境進行解譯，用一年多的時間就提供了相關(guān)技術(shù)資料。“用人工測，十年做不完。”聶躍平說，工作中研究人員發(fā)現(xiàn)在濟寧南旺分水嶺有分水工程遺跡，于是借助歷史記載，利用老航片，結(jié)合雷達、物探技術(shù)，于2009年探測出了該工程遺址。

　　安裝一雙“天眼”

　　2006年4—5月，受國家博物館遙感與航空攝影考古中心和內(nèi)蒙古文物考古研究所委托，科研人員花了28天，承擔(dān)了內(nèi)蒙古額濟納旗居延遺址群的航空遙感考古項目。這也是我國首次對居延遺址群進行大范圍航空攝影考古調(diào)查。

　　內(nèi)蒙古額濟納旗地處內(nèi)蒙古西部，境內(nèi)自然環(huán)境惡劣，沙漠戈壁為主要地貌。居延遺址群分散在約1萬平方公里的地域內(nèi)，道路不暢，科考人員很難進入實地做詳實探查，航空遙感手段成為最有效的方法之一。

　　內(nèi)蒙古文物考古研究所相關(guān)人員介紹說，此次調(diào)查主要對居延遺址群范圍內(nèi)的黑城遺址、綠城遺址、居延都尉府遺址、雅布賴城遺址、紅廟遺址、溫都格城遺址、大同城遺址、大方城遺址、紅城子遺址、一塔遺址、雙塔遺址、五塔遺址以及20多處烽燧遺址進行了航空攝影。

　　聶躍平說，利用遙感技術(shù)考古通過在空中實現(xiàn)對地面俯視，對一個地區(qū)地貌進行全方位觀察，不會受到地理環(huán)境的限制，大大節(jié)省了考古調(diào)查的成本。遙感圖片容易獲得一個地區(qū)的全局信息，同時，遙感圖像成像尺度變化范圍大，有利于人們對所得圖片進行研究。有人做過統(tǒng)計，在相同范圍內(nèi)，用遙感與航空攝影考古的方法，在效率上要比傳統(tǒng)的踏查方法提高幾十倍甚至上百倍。

　　在“文物三普”中，中國科學(xué)院、教育部、國家文物局遙感考古聯(lián)合實驗室與新疆和海南有關(guān)機構(gòu)合作，對新疆地區(qū)進行遙感勘察，從衛(wèi)星照片、航片上發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，用GPS確定坐標(biāo)，然后對新發(fā)現(xiàn)的文物點進行地面抽樣檢查，發(fā)現(xiàn)了2000多處新遺址。同時他們對海南森林植被覆蓋區(qū)的古遺址也進行了有效的遙感探測。

　　“最重要的是，遙感考古對古代遺跡的破壞相對于傳統(tǒng)考古要小得多。利用遙感圖像，可以在不破壞文物的前提下，了解遺址和古代墓葬的構(gòu)造，盡可能地減少破壞。”聶躍平說。

　　建立全國性遙感信息庫還原歷史

　　遙感探測技術(shù)、地磁探測法、三維掃描，考古已告別了“拿著小鏟子挖土”的時代，越來越多的現(xiàn)代高科技手段應(yīng)用于考古。

　　聶躍平告訴記者，自己最近正在開展一項工作，在遙感資料的基礎(chǔ)上，收集了遺跡分布區(qū)內(nèi)可能收集到的航片、衛(wèi)星照片資料，采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)對京杭大運河沿線的重要古建筑進行了虛擬復(fù)原，并展示古時的漕運景象，充分再現(xiàn)了古人在開鑿及發(fā)揮大運河作用的智慧和貢獻。

　　“我國地域太廣，即使是內(nèi)蒙古區(qū)域，東部草原、西部沙漠、中部丘陵和山區(qū)，環(huán)境和遺址情況不一樣，遙感的數(shù)據(jù)和參數(shù)使用都不一樣。”聶躍平告訴記者，目前只是把已經(jīng)勘察過的區(qū)域資料保留下來，進一步研究，積累參數(shù)，未來希望能建立一個全國的遙感考古信息庫，這項技術(shù)的應(yīng)用，將對我國今后應(yīng)用這項成果進行大遺址保護規(guī)劃、文保管理水平的提高、遺址環(huán)境變化的動態(tài)監(jiān)控、公眾享受文化遺產(chǎn)保護成果等都起到重要作用，“這需要很多年的數(shù)據(jù)積累。”