遥感考古应用课件.ppt

1、 遥感考古简介 遥感考古历史 遥感技术在大型遗址探测中的优势 遥感技术在考古研究中的应用 遥感在考古中的应用 遥感考古研究实例分析 遥感考古指的是航空遥感、卫星遥感等遥感形式在考古调查与分析中的应用。遥感考古基本原理是建立在遗存的物理性质、波谱和影象特征三者关系的基础上，主要被用于遗址的空间分布探测，为考古调查和发掘提供参考。1907年，巨石阵被高空飞机上搭载的相机拍摄到，提供了有别于地面视野的全局景观。自从那时起，航空像片在记录、描述与研究考古遗址方面就发挥着重要作用。在第一次世界大战期间的考古调查进一步检验了黑白航空像片在识别古遗址及其特征的能力，这使得遥感技术的优越性得到进一步体现。英国

2、地理及考古学家O.G.S.Crawford在20世纪20年代作的工作奠定了航空摄影考古学的基础，提出了航空考古勘察和航片分析的三种标志：阴影标志、土壤标志和植被标志。第二次世界大战期间，航空摄影技术得到了很大的提高，研制出彩色胶片和红外假彩色胶片，并出现微波雷达成像技术。1931年首次应用热气球摄影记录圣经中世纪末日遗址以色列北部古镇Megiddo的现场挖掘。这种方法可以实现遗址特征的高质量、大范围可视化记录。自1957年前苏联人造卫星发射成功到1972年美国地球资源卫星对地球成像，在短短的几十年里，人类航天技术得到了突破性的发展，从卫星平台上获取大量对地观测数据，揭开了遥感考古的新篇章。覆盖

3、范围广 光谱范围大 时空分别率高 光谱分辨率高 穿透能力强 对考古文物的无损探测 航空像片 航空遥感过程中收集的影像往往分辨率高，航空摄像影像为瞬间成像的中心投影影像，影像的几何关系稳定，几何变形较小，便于识别比较细微的考古现象和测绘制图、三维建模等方面的工作。航空像片的应用带来的巨大好处是区域大尺度范围的准确而快捷得多的调查。星载与机载传感器往往能够接收可见光、近红外、中红外乃至热红外等不同光谱波段的地面发射信息，具有丰富的光谱特征，在地表土壤干燥而裸露的季节，地下的夯土基址、古河道等考古遗迹，能够在卫星影像上形成较为明显的遗迹标志，特别是中红外波段的卫星影像对地下遗迹有很好的反映效果，能够

4、反映出地下遗迹的总体布局特征，非常适合考古勘探方面的应用。热红外光谱扫描仪（TIMS）热红外多光谱扫描仪（TIMS）由测量地面目标发射的热量的6个通道组成，其测量精度达0.1。同所有的传感器一样，该传感器的地面分辨率与目标到传感器的距离成正比。如果将传感器搭载在Landsat卫星上，其分辨率是30m，这一分辨率将使考古探测能力受到限制。但是，如果将该传感器搭载在飞机上，其对地面分辨率提高到1m。1985年，Sheets&Sever等人用TIMS图像在哥斯达黎加识别并分析了大约2500年前的道路。起初，古道路是根据该地区的彩红外照片发现的。但是，应用TIMS后，考古学家能够追溯掩盖在茂密植被下的

5、古道路网。合成孔径雷达（SAR）合成孔径雷达（SAR）是一种微波成像雷达，也是一种可以产生高分辨率图像的航空机载雷达或太空星载雷达。雷达对线性几何特征的地物敏感，而且不同波长的雷达波对不同的植被和环境因素的敏感度不同，正因如此，雷达及其适合在诸如庙宇、建筑、道路等考古对象的识别。雷达的另一个优势在于雷达波对干地表具有穿透性，这使得考古学家能够识别出被干沙掩埋的地形及考古特征。1994年，卢新巧等人用航天飞机成像雷达SIR-C数据探测到位于陕西和宁夏交界处干沙掩埋的古长城，引起国际遥感考古界的轰动。另外，航天飞机成像雷达SIR-C/X SAR 和AIRSAR对处于茂密森林的柬埔寨吴哥古城的研究，

6、重建了吴哥古城的分布范围，由原来的200 km2-400 km2扩大到1000 km2,重新勾绘出古运河水系，复原吴哥古城的壮观。高分辨率卫星遥感 高分辨率的卫星影像通常是指像素的空间分辨率在10m以内的遥感影像。与传统的低空间分辨率的卫星影像相比，高分辨率卫星影像具有单幅影像的数据量显著增加、成像光谱波段变窄、地物的几何结构和纹理信息更加明显等特点。高分辨率卫星遥感影像的出现使得在较小的空间尺度上观察地表的细节变化、进行大比例尺遥感制图以及监测人为活动对环境的影响变为可能，具有广阔的应用前景。高光谱遥感 高光谱遥感技术是近些年来迅速发展起来的一种全新遥感技术，同以往遥感技术相比，高光谱遥感具

7、有图谱合一的特征，是一种综合性的遥感技术手段。在成像过程中，它利用成像光谱仪以纳米级的光谱分辨率，以几十或几百个波段同时对地表地物成像，能够获得地物的连续光谱信息，实现地物空间信息、辐射信息、光谱信息的同步获取，因而在遥感考古领域具有巨大的应用价值和发展前景。古代遗址的勘查 城市遥感考古和各种专题遥感考古 地下遗存无损探测 水下遥感无损探测 环境遥感考古 GIS与文物管理信息系统研究 数字仿真与虚拟现实 京杭运河 京杭运河作为古代工程，是宝贵的文化遗产，今年，有关部门在制定京杭运河的申遗计划。由于运河跨度大及运河文化遗产的多样性，首先是应用遥感技术对1794km长的运河河道、周边环境进行现状和

8、历史演变研究。以便制定保护规划方案。内蒙古古城遗址 内蒙古文化遗址丰富，但由于内蒙古面积广大，许多遗址分布在沙漠、草原深部和无人区。要用地面调查的方法对这些遗址进行调查很难达到普查效果。2002年，使用北京科源轻型飞机实业有限公司制造的蓝鹰AD-200轻型飞机，对内蒙古自治区中部及陕北的古城址、遗址进行了航空摄影考古勘察，取得了良好的效果。秦始皇陵 秦始皇陵考古研究已取得大量成果，但对是否存在西墓道、阻排水渠位置及阻水效果等问题还不清楚。应用遥感技术在秦始皇陵区对文物遗存进行探测，对航空全色遥感图像和航空高光谱遥感图像进行数据处理、解释，提取文物遗存信息，发现了封土堆热异常，证实了阻排水渠的存

9、在及其阻水效果，确认了西墓道的存在。将要看考古结果与地球物理和地球化学的研究结果进行比较，得到的结论完全一致，反过来又证实了遥感方法的准确性和有效性。航空全色遥感图像在秦始皇陵考古调查中有显著的作用，古代大规模的地上、地下工程和取土活动，改变了地表的自然形态，使文物遗存在航空全色遥感图像上得到反映。其中以早期的航空全色遥感图像最佳。1956年的航空全色遥感图像上清楚地反映了兵马俑遗址及封土堆、马厩坑、五岭大堤、取土遗址等。对封土堆用遥感技术进行研究的同时，还测量了封土堆的磁异常。根据封土堆的夜航航空热红外波段图像获得的假彩色图像和高净度磁异常平面图，在封土堆中部观测到一近钜状明显正磁异常带。磁异常带的位置与遥感图像中热异常带的位置基本一致。二者互相验证，为揭露封土堆的内部结构提供了有效的证据。利用遥感技术进行考古研究虽然取得了显著成效，但由于受遥感技术水平或其他因素的影响，遥感考古研究还主要局限于宏观考古方面，对于较小遗址和遗址内部的探测还存在一些困难。由于遗址存在的自然环境的复杂性和多样性，特别是人类活动强烈区，干扰因素大，给遗址的遥感信息提取带来一定困难。获取信息容易，解译信息难。欢迎批评指正！