考古人轉畫風 從“吃土”達人到高科技“玩家”

業界 | 2021-11-01 09:21:31
時間:2021-11-01 09:21:31   /   來源: 科技日報      /   點擊數:()

編者按 從仰韶村遺址迎來科學發掘的第一鏟至今,中國現代考古學已走過百年歷程。100年來,從手鏟挖掘到衛星遙感應用,從陸地發現到海底追蹤,從考古學單學科發展到考古與自然社會科學深度融合……我國現代考古學正不斷拓寬邊界、蓬勃發展。在中國現代考古學誕生100周年之際,科技日報特推出“百年考古科技范兒”系列報道,帶領讀者從國內重大考古發現中領略科學技術發展與現代考古學的互動。

挖掘沉睡的歷史,考古人與土親密無間。你想象的考古場景是什么樣子?是灰頭土臉、手持鐵鏟,竹片翻土、毛刷洗凈,還是羅盤定位、卷尺測量?這些都是老黃歷了。

衛星定位、三維測繪等新技術信手拈來,地上、水下、空中盡在掌握才是新時代考古人的畫風。

跨界創新,開啟考古新百年。“吃土”達人紛紛轉身“高科技玩家”。

數字建模,遮不住的眼

走進湖北武漢黃陂盤龍城遺址,探鏟、皮尺、羅盤和水準儀等傳統考古器具都進了展覽柜。取而代之的新技術對盤龍城考古工作的效率、研究深度起到了積極推動作用,新的考古發現不斷涌現。

武漢大學歷史學院副教授孫卓說,考古活動的首要工作是調查勘探。伴隨科技發展,考古現場已不亞于高精尖技術博覽會現場。

孫卓介紹,實時動態載波相位差分技術(Real—time kinematic,RTK),作為現代考古常用的GPS測量方法,可以實時提供測站點在指定坐標系中的三維定位結果,達到厘米級精度??脊殴ぷ髡咴谡{查勘探中使用RTK可以獲取每一個遺跡的精確坐標,并對遺址地形地貌進行準確測量。

在盤龍城遺址考古中,借助RTK,布設永久性測繪控制點,范圍可覆蓋整個3.95平方公里遺址區保護范圍。

其中,第一等級控制點需覆蓋整個遺址,第二等級控制點要求相互之間能夠通視,由此形成盤龍城遺址考古三維控制網??刂凭W對于布置考古探方、三維地形圖測繪、遺跡平面圖的繪制等具有重要作用。

同時,基于RTK,在調查勘探中對遺址進行大規模放樣點測,可形成盤龍城遺址數字化地理模型。

水陸空,多方位立體勘探

地殼不同巖層介質在密度、導電性、磁性、放射性等方面存在差異,引起相應磁場局部變化。通過磁場分布和變化特征,可推斷地質性狀。

考古工作者嘗試在調查勘探中使用地球物理方法進行地磁探測,可以在不破壞地表的情況下知道地下是否存在遺跡或者遺物。這種方式能最大限度保護地下遺跡和遺物。

以前的考古勘探資料,堆積如山??脊殴ぷ髡呦胝{取某一探孔資料,十分困難。盤龍城田野考古鉆探系統把勘探資料進行數字化錄入和管理,可以實現批量導出數據、地圖分類查看、屬性信息查看、剖面分析等功能。

水上勘探技術則通過多波束測深、水上物探等手段探測湖水深度以及水下遺跡情況。盤龍湖枯水季節會暴露出很多水下埋葬的遺物遺跡。2016年,考古工作者用水下測探技術對盤龍湖水下文物情況進行測探。結果表明,湖底海拔高程17.5米以上區域,多有商代文化堆積。

無人機航測系統是高分辨率及高精度影像獲取和處理的全新技術,可實現對三維立體地理信息的快速獲取,更全面獲取考古現場建筑物、道路、水系及其附屬設施等的高精度影像數據。

穿越千年,再見如故

古代青銅器能否穿越千年再現榮光,考古人告訴你,可以。

在湖北省博物館,就有這樣一群達人,憑一雙匠心妙手“喚醒”千年青銅。

10月20日,湖北隨州葉家山墓地出土珍貴青銅文物保護修復項目,入選“全國十佳文物藏品修復項目”。

受埋藏環境及擠壓等因素影響,葉家山墓地出土青銅器幾乎全面腐蝕,腐蝕物將文物表面紋飾和銘文信息掩蓋,且大量青銅器變形、破損嚴重,亟須進行科學的保護修復。

項目負責人、湖北省博物館研究員李玲說,項目實施前,考古工作者借助X射線成像、拉曼光譜、超景深顯微觀察等多種分析技術,對腐蝕產物的成分、物相、結構及層位分布進行了精確分析,為后期保護修復處理提供了科學依據。

李玲介紹,他們采用的超景深光學顯微技術與激光拉曼光譜分析,可對青銅器表面多樣腐蝕產物整體分布及空間層位分布關系等進行直觀觀察,高倍型號顯微鏡頭可分析典型樣品表面腐蝕產物或孔隙橫斷面內部腐蝕產物的晶體顆粒,結合激光拉曼光譜分析來確定各腐蝕產物物相。

X射線成像技術可以透視器物內部,準確辨認及定位青銅器被表層腐蝕產物所掩蓋的紋飾、銘文、鑄造工藝特征等信息,近年來,幾乎成為研究金屬類文物必不可少的檢測手段。同時,通過觀察X射線成像“明”“暗”區域分布可確定青銅器的病害、腐蝕特征及規律等信息。

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