果园里,红桃、褐梨挂满枝头,远处现代高楼林立,可谁能想到,在公元前3500年至前2500年,果园下面是一座雄伟的王城,里面有宫殿、粮仓、祭台等,还居住着大量百姓;远处高楼附近是规模宏大的水利工程,水渠纵横,灌溉着无数良田。
这是浙江杭州余杭区良渚、瓶窑两镇交界处的良渚遗址发掘基地。如此巨大的城邦,经历了数千年的沧桑巨变,又经过近年来现代化大建设的更改,如何在短时间内精准发掘和确认的呢?浙江省文物考古研究所副所长刘斌研究员给出的答案是,遥感等多学科合作显成效。
找寻时间的影子
2006年9月,堪称“中国古代文化长廊”的京杭大运河被列入国务院公布的第六批全国文物保护单位名单,12月成为我国申请世界遗产预备名单中的一个项目。
大运河文化遗产的内容,包括运河河道、码头、船闸、堤坝、桥梁等水工设施,此外还有运河沿岸的崖谷、超官、官仓、会馆、驿站、庙宇等,以及依托运河发展起来的历史性城镇、街区、村镇,还有非物质遗产。
但要将运河申遗,并非易事。目前运河不少踪迹已经从地面上消失了,留下的是保存在地下的遗址。
2006年,国家科技支撑计划立项支持京杭大运河寻址,这是支撑计划首次支持将高技术手段应用于人文科学。项目组以空间遥感信息技术为主,结合文物考古、水利工程研究,对京杭大运河开展了现状调查。
“遥感”是上世纪60年代西方首先使用的新名词,一般是指用空间飞行器上装备的光学、电子、微波等传感器,对地球表层的自然现象、资源状况、环境变化及人文景观等因素进行探测。
遥感考古,简而言之就是通过传感器对地表及地表以下考古遗迹进行远距离的观察、探测。
考古学家是如何利用遥感手段探测分析研究地下考古遗迹的呢?中科院遥感所聂跃平研究员解释说,保存于地表或地表以下的古代遗迹随着岁月的流失逐渐荒废,有的成了农田,有的形成村镇,但由于这些遗迹全部为人工建成,与周围没有经过人工扰动的土壤环境存在着差异,从而形成了这一地区在土壤、水分、地表温度等一系列的特别征象。这种特征人在平地或高空用肉眼观察时感觉不明显,因为肉眼只能观测到可见光部分的电磁波反射能量,而遥感(包括地球物理勘探技术)则能覆盖从紫外线、可见光、红外线、热红外、微波等能量波范围全波段电磁波来探测地物。
聂跃平说,项目立项后,技术人员先进行不同分辨力卫星影像数据收集和图像处理,然后对运河本底和周边环境进行解译,用一年多的时间就提供了相关技术资料。“用人工测,十年做不完。”聂跃平说,工作中研究人员发现在济宁南旺分水岭有分水工程遗迹,于是借助历史记载,利用老航片,结合雷达、物探技术,于2009年探测出了该工程遗址。
安装一双“天眼”
2006年4—5月,受国家博物馆遥感与航空摄影考古中心和内蒙古文物考古研究所委托,科研人员花了28天,承担了内蒙古额济纳旗居延遗址群的航空遥感考古项目。这也是我国首次对居延遗址群进行大范围航空摄影考古调查。
内蒙古额济纳旗地处内蒙古西部,境内自然环境恶劣,沙漠戈壁为主要地貌。居延遗址群分散在约1万平方公里的地域内,道路不畅,科考人员很难进入实地做详实探查,航空遥感手段成为最有效的方法之一。
内蒙古文物考古研究所相关人员介绍说,此次调查主要对居延遗址群范围内的黑城遗址、绿城遗址、居延都尉府遗址、雅布赖城遗址、红庙遗址、温都格城遗址、大同城遗址、大方城遗址、红城子遗址、一塔遗址、双塔遗址、五塔遗址以及20多处烽燧遗址进行了航空摄影。