从空中洞悉地下的秘密 用科技拂去历史的迷沙
遥感考古在新疆


文章出自:中国国家地理 2017年第09期 作者: 李志刚 

标签: 考古地理   

分布在中国西北的古长城究竟有多长?昆仑脚下的米兰古城规模有多大?汉代的西域都护府到底在哪里……如果这些疑问都能得到解答,可能会让全世界都为之震惊。但要想获得以上考古成果,仅凭传统的田野考古手段是非常困难的。近年来,另一种考古方式开始进入人们视野,并在新疆频繁使用,这就是“遥感考古”——卫星、航空航天飞机、无人机、探地雷达、地磁仪、电法仪……诸多高科技设备成为了考古现场的主角,它们试图用另外一种方式更为精准地解开那些湮没在历史中的谜团。
在新疆奎玉克协海尔古城的考古现场,遥感考古人员在使用探地雷达进行测量,地面考古人员在使用传统田野考古的方法取土样。地面考古人员用洛阳铲,向地下打洞,取出土样后进行分析和判断,以确定地下文物遗存的埋藏情况。探地雷达则是通过发射天线向地下发射高频电磁波,通过接收天线接收反射回地面的电磁波,根据接收到电磁波的波形、振幅强度和时间的变化特征推断地下介质的空间位置、结构、形态和埋藏深度。摄影/李永军

轮台县位于天山南麓、塔里木盆地北缘,是我国历史上著名的汉西域都护府所在地。在轮台博物馆,第一任西域都护郑吉的雕像前,我听到讲解员正在娓娓道来:汉宣帝神爵二年(公元前60年),西汉政府初置西域都护府于乌垒城,将新疆正式纳入中国领土,西域都护府成为中央政府管理西域的正式机构。

西域都护府的设立对中国历史来说具有着非常重要的作用,然而尽管文献中清楚地记载了西域都护府就设在轮台,但今天人们在轮台境内沿塔里木河北道发现了诸多古城遗址,到底哪座是西域都护府呢?从20世纪初的瑞典探险家斯文·赫定开始,到其后的斯坦因、贝格曼、黄文弼……众多中外考古学者都曾经在轮台的数座古城遗址中进行实地探察考证,期望寻找到西域都护府的准确所在,但最终没有一个考古结果让历史学界信服。

所以当我接到轮台县文物局负责人电话,听说由中国科学院遥感与数字地球研究所研究员聂跃平带队的遥感考古联合实验室团队将抵达轮台县,要进行一次关于西域都护府的考古探察时,我第一时间赶到了轮台。

在遥感考古现场,天上飞的、地上跑的都是各种高科技仪器
与传统田野考古主要依靠洛阳铲等精细的手工设备不同,在遥感考古现场,你会看到三维激光扫描仪、无人机、磁梯度仪、高密度电法测量系统等各种高科技仪器。各个不同学科的工作者,根据预先取得的探测区的相关信息和物理化学特点,选择不同的方法开展研究。图为两个工作人员正在使用探地雷达进行探测(摄影/李永军)。
图为用高密度电法测量系统进行探测,高密度电法的基本原理为岩石、矿石、人工夯土、天然土壤等不同介质的导电性(即电阻率)具有差别,用专业的仪器可以测量出地下介质电阻率的变化,从而分析判断出地下介质的具体性质。现场测量时,需将一定数量的电极规则地布置在测线上。随着测量中电极使用数量的增多,能够提供地下更深范围的考古信息。此种测量方式,可以根据考古现场的环境,设计电极的排列方式与测深,具有灵活快速、易于操作的特点。

在西域都护府疑似遗址地奎玉克协海尔古城,我见到了聂跃平。在我的印象中聂跃平的工作似乎与考古无关,他是世界最大单口径射电望远镜——贵州500米口径球面射电望远镜(FAST)系统的总工程师,为了给FAST找到合适的家,聂跃平曾在贵州的大山中寻找了11年。但现在,聂跃平和他的团队怎么来到新疆,还做起了考古工作?看到我不解的眼神,聂跃平笑着说,没错,我们就是来考古的,遥感考古。

责任编辑 / 张璇 

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