一、原理和方法
遙感考古與物探考古的原理是借助遙感及物探技術(shù),認(rèn)識(shí)暴露在地面或埋藏于地下的遺跡或遺物的形狀、種類及線索。在考古發(fā)掘工作開始以前，依靠高分辨率的航空﹑航天影像和地球物理探測(cè)設(shè)備，進(jìn)行全面的遙感考古與地球物理探測(cè)。與傳統(tǒng)的必須依靠人工測(cè)繪、鉆探和試掘來認(rèn)識(shí)地面及地下遺跡的狀況相比，其優(yōu)勢(shì)在于提高了科學(xué)性和工作效率，節(jié)約了時(shí)間和經(jīng)費(fèi)，而且不會(huì)破壞文物。通過對(duì)地下各種遺跡分布狀況的預(yù)判,可以為制定田野發(fā)掘計(jì)劃和確立遺址的保護(hù)方案提供科學(xué)的依據(jù)。這里分別闡述遙感考古和物探考古。
一、遙感考古
原理：遙感考古主要指借助常規(guī)攝影傳感器,獲取考古遺址的影像資料,再運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖形和圖像處理技術(shù)進(jìn)行增強(qiáng)處理,并根據(jù)廣譜成像規(guī)律和遺址范圍內(nèi)的地表狀況的相互關(guān)系,對(duì)其色調(diào)、紋理、圖案及時(shí)空分布規(guī)律進(jìn)行研究,以制定遺址或現(xiàn)象的位置、分布和形狀等特征,為科學(xué)地確認(rèn)遺址和遺跡奠定基礎(chǔ)。因?yàn)樵谧匀坏乇砩?考古遺址所包含的多種跡象往往會(huì)以某種方式構(gòu)成較為醒目的影像特征,從較大范圍的圖像上進(jìn)行觀察,這些影像可以歸納為3種特征:遺跡土壤標(biāo)志、遺跡陰影標(biāo)志與遺跡植被標(biāo)志。
依據(jù)這3種標(biāo)志，可以對(duì)考古遺址或遺跡進(jìn)行判斷。以下分別闡述。
方法：
(一)遺跡土壤標(biāo)志
由于古代人類的活動(dòng)而形成的道路、夯土建筑基址及填土等在顏色、結(jié)構(gòu)和形狀上都與自然環(huán)境中的土壤形成較為明顯的區(qū)別，研究人員依據(jù)遙感影像上的土壤標(biāo)志差異,就能對(duì)古代遺址及遺跡的位置與分布狀況等作出判斷。
(二）遺跡陰影標(biāo)志
如果古代人類活動(dòng)形成的遺跡殘留在地表上,就會(huì)形成特殊的微地貌特征，在有傾斜角度的太陽(yáng)光線照射下,這些特殊的微地貌的陰影就會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的景象。研究人員依據(jù)不同的微地貌特征,選擇不同的時(shí)間對(duì)這些特殊的跡象進(jìn)行攝影,并對(duì)全部影像進(jìn)行比較分析,就能對(duì)遺跡的殘存狀況、分布范圍等作出判斷。
(三)遺跡植被標(biāo)志
埋藏于地下的考古遺跡和遺物往往會(huì)對(duì)堆積于其上的土壤結(jié)構(gòu)、營(yíng)養(yǎng)成分和含水率產(chǎn)生影響,從而導(dǎo)致其地表的植被與自然堆積構(gòu)成的地表植被之間形成差異,這些差異在遙感影像上就成為判斷地下遺跡和遺物的植被標(biāo)志。由于古代人類的行為而造成的地下土質(zhì)疏松、土壤較為肥沃、含水量比
較多的地方,地表的植被往往長(zhǎng)勢(shì)較好。相反,如果地下埋藏有夯土、道路和集中堆積陶片、瓦礫等遺跡和遺物,造成土質(zhì)結(jié)構(gòu)緊密、透水性能差的地方，其地表植被的長(zhǎng)勢(shì)往往受到影響。這些狀況最為典型的表現(xiàn)是草本植被,尤其是生長(zhǎng)季節(jié)重復(fù)出現(xiàn)的谷類農(nóng)作物,這些農(nóng)作物與在自然形成的土壤上生長(zhǎng)的農(nóng)作物相比,到成熟時(shí)就會(huì)出現(xiàn)偏早或偏晚的現(xiàn)象,因而較為容易從航片上進(jìn)行識(shí)讀中。
二、物探考古
原理：物探考古主要指借助儀器,探測(cè)遺址內(nèi)由于人工遺跡或遺物形成的特殊屬性,判定遺跡或遺物的位置、分布和形狀等特征。由于人類活動(dòng)產(chǎn)生的古代遺存改變了所在地區(qū)特定地點(diǎn)的物理、化學(xué)特性,古代遺存與周圍的自然沉積相比,在密度、磁性、電性、彈性、放射性、導(dǎo)熱性和電化學(xué)性等方面會(huì)出現(xiàn)大小不等的變化。通過儀器探測(cè)到這些變化,將其轉(zhuǎn)化為代表不同物性差異的相應(yīng)數(shù)據(jù)，再利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析,可以根據(jù)已知的認(rèn)識(shí)推斷遺跡或遺物的特征及屬性。這里主要闡述在考古調(diào)查中應(yīng)用較多的磁法勘探和電法勘探。
方法：
(一)磁法勘探
磁法勘探主要指借助探測(cè)儀器,通過“磁異常”現(xiàn)象,判定遺跡或遺物的位置、分布和形狀等特征。自然界中的土壤和巖石具有不同的磁性,形成各不相同的磁場(chǎng),在地球磁場(chǎng)作用下,這些磁場(chǎng)按照各自的場(chǎng)強(qiáng)規(guī)律有序地分布在地表。當(dāng)局部地區(qū)由于人為的原因發(fā)生變化時(shí)，局部磁場(chǎng)也會(huì)發(fā)生變化,這類變化統(tǒng)稱為“磁異常”現(xiàn)象。
磁法勘探可以分為兩類:一類是用磁力儀探測(cè)地下遺存,適用于大面積的田野勘探調(diào)查。另一類是用磁化率儀等儀器測(cè)量土壤中遺跡的磁化率強(qiáng)度,適用于對(duì)遺址中的局部地點(diǎn)或剖面進(jìn)行測(cè)量。常見的磁法勘探儀器有質(zhì)子旋進(jìn)磁力儀、磁通門磁力儀、超導(dǎo)磁力儀、磁化率測(cè)量?jī)x和差分式磁強(qiáng)計(jì)等。
(二)電法勘探
電法勘探主要指借助探測(cè)儀器,區(qū)分遺跡和遺物與自然形成的土壤和巖石在導(dǎo)電性、電磁感應(yīng)和介電性等方面的差異,判定遺跡和遺物的位置、分布和形狀等特征。人為形成的古代遺存與自然形成的土壤和巖石有不同的質(zhì)地,它們?cè)诿芏取⒑?飽和度、電離子濃度和溫度等方面的區(qū)別，導(dǎo)致了二者電阻率的不同。巖石和土壤屬于非導(dǎo)體，呈高阻現(xiàn)象,但在潮濕的情況下，二者均會(huì)導(dǎo)電,不過巖石比土壤電阻率高,據(jù)此可判斷地下石頭建筑的狀況。
埋在土壤中的城址、道路等因含水量相對(duì)較少,其電阻率相對(duì)要高一點(diǎn),而填滿土壤的溝渠含水量相對(duì)較多,其電阻率相對(duì)要低一點(diǎn)。青銅器、鐵器和金銀器等金屬物品屬于導(dǎo)電體,呈低阻現(xiàn)象。根據(jù)這些高、低電阻率異常計(jì)算分析出的結(jié)果，可以畫出這些異常區(qū)域的電阻率圖，進(jìn)而判斷遺址中遺存的性質(zhì)和空間位置。另外,由于電磁波在物質(zhì)中傳播時(shí),其路徑、電磁場(chǎng)強(qiáng)度與波形會(huì)依據(jù)所通過的物質(zhì)的電性質(zhì)及幾何形態(tài)的不同而發(fā)生變化,金屬體比非金屬體的異常明顯,不充水的非金屬體比充滿水的非金屬體的異常明顯，不同形狀的物體的異常也不相同。因此,通過發(fā)射和接收高頻電磁波,可以根據(jù)電磁波從發(fā)射到接收的傳播時(shí)間、幅度、波形等資料推斷古代遺跡和遺物的存在及分布狀況。
電法勘探分為兩大類:研究直流電場(chǎng)的統(tǒng)稱為直流電法,主要為電阻率法;研究交變電磁場(chǎng)的統(tǒng)稱為交流電磁法,主要為探地雷達(dá)。
二、研究與思考
這里首先介紹遙感考古和物探考古的研究成果,而后進(jìn)行討論。
一、研究成果
（一）遙感考古
中國(guó)遙感考古開始于1981年對(duì)天津市南部地區(qū)古河道的遙感影像研究，當(dāng)時(shí)發(fā)現(xiàn)，在航空照片和TM( Thematic Mapper, TM)影像上，古河道都有明顯的特征,同時(shí)還發(fā)現(xiàn)遙感影像能探測(cè)到地下10米深度內(nèi)的古河道遺跡。多年來,遙感考古領(lǐng)域出版了多部專著及專輯,另外還發(fā)表了不少研究報(bào)告和論文。
通過航空影像,取得了一批有價(jià)值的成果,具有代表性的成果，如：
1.朱俊英通過對(duì)秦始皇陵園的攝影測(cè)量和航空遙感圖像解釋,發(fā)現(xiàn)在文物已知區(qū)域探查準(zhǔn)確率約為85%,在未知區(qū)域發(fā)現(xiàn)華清宮南界一條人工修造的壕溝，并圈定幾個(gè)滑坡的范圍。
2.鄧輝等通過對(duì)統(tǒng)萬城的彩紅外航空影像進(jìn)行分析,并結(jié)合古代文獻(xiàn),確認(rèn)統(tǒng)萬城仿照中原漢族的都城營(yíng)造制度,城內(nèi)布局具有中軸線,但是其坐西朝東的布局,又顯示了北方游牧民族“尚東"的文化傳統(tǒng)，其興廢與自然環(huán)境的變遷密切相關(guān)。
3.劉建國(guó)通過收集殷墟范圍內(nèi)的考古資料、不同時(shí)期的航空影像與美國(guó)陸地衛(wèi)星的TM影像等,并運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)對(duì)遙感影像進(jìn)行了多重處理和分析,結(jié)合實(shí)地考古鉆探工作，提出4點(diǎn)新的認(rèn)識(shí):①地下的夯土基址等考古遺跡，在地表土壤干燥而且裸露的季節(jié)，能夠在TM影像上形成較為明顯的遺跡標(biāo)志,特別是中紅外波段的TM影像對(duì)地下遺跡有很好的效果,能夠反映出地下遺跡的總體布局情況，但受TM影像地面分辨率的限制,不能準(zhǔn)確反映出單個(gè)遺跡的特征。在有較強(qiáng)反射的地方,并非一定有考古遺跡，所以,影像解譯時(shí)要以現(xiàn)有的考古資料為前提，而且要與地面調(diào)查以及鉆探工作相結(jié)合，去偽存真。②在殷墟范圍內(nèi)，考古遺跡的埋藏深度在1米左右，遙感影像中沒有因農(nóng)作物生長(zhǎng)情況的差異,形成明顯的遺跡植被標(biāo)志。其原因可能是農(nóng)作物根系的長(zhǎng)度一般不超過 1米,農(nóng)作物的生長(zhǎng)不受地下考古遺跡的影響。③在遙感考古研究中,應(yīng)該使用計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù),將TM影像與航空影像一起進(jìn)行綜合處理,結(jié)合兩種影像的優(yōu)點(diǎn),提高影像的質(zhì)量,增強(qiáng)影像的解譯效果。光學(xué)處理則無法滿足研究的需要。④除小屯東北的殷墟宮殿區(qū)范圍之外，仍然存在有較大面積的建筑基址。四盤磨東南應(yīng)該有很多建筑基址,西南方向很可能是墓葬區(qū)。而且，在目前能夠開展工作的范圍內(nèi)，即東、北面以洹河為界,南至安陽(yáng)鋼鐵公司鐵路,西至安陽(yáng)鋼鐵公司東墻，基本上可以確定沒有城墻中。
4.吳愛琴等通過對(duì)河南省開封市古城古河道的遙感勘測(cè)研究,發(fā)現(xiàn)開封市西部一處南北向地下古城墻異常,經(jīng)與考古發(fā)現(xiàn)對(duì)比分析，此處異常應(yīng)為宋外城西部的一部分。
5.談三平等運(yùn)用遙感技術(shù)勘測(cè)太湖地區(qū)的石室土墩，了解了它們的分布全貌,提出其分布規(guī)律有4點(diǎn):①石室土墩主要分布在海拔50~200米低山丘陵上,200~300米山上分布漸疏, 300米以上山上稀見;②石室土墩一般選擇在山脊渾圓、山坡平緩、周圍視野開闊的山地。石室土墩的分布沒有特定的朝向和布局。③石室土墩在山頂、山坡和坡麓皆有分布,以沿山脊線分布最多,以呈串珠狀排列為主要分布特征，大、中、小型石室土墩的排列間距具有大疏小密的現(xiàn)象。④建石室的石料一.般為就地取材的呈片狀或條狀的砂巖和灰?guī)r,因此石室土墩的分布與山地的基巖性質(zhì)有直接關(guān)系,同時(shí)石室土墩的分布又表現(xiàn)為明顯的集群現(xiàn)象。
通過上述遙感考古研究,不僅科學(xué)地確定了每個(gè)遺址或遺跡的位置、結(jié)構(gòu)及分布規(guī)律,同時(shí)還發(fā)現(xiàn)了多處新的遺址。
（二）物探考古
經(jīng)過幾十年來的工作,取得了一些成果，主要有以下4處。
1.高立兵利用探地雷達(dá)方法勘探了陜西省西安市唐大明宮含元殿遺址的夯土基址和承礎(chǔ)石以及山東省滕州市前掌大商周墓地的遺跡,結(jié)合鉆探驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)1959-1960年發(fā)掘的唐大明宮含元殿遺址的兩排20個(gè)礎(chǔ)坑下同一水平面的夯土里也埋有同樣的承礎(chǔ)石;此外，在礎(chǔ)坑南9.2米處的同一水平的夯土里又發(fā)現(xiàn)一排10處這樣的石塊。此外,他也認(rèn)識(shí)到探地雷達(dá)的局限，即很難區(qū)分前掌大商周墓地早期小型墓葬的填土與周圍地層之間的差異,也不易區(qū)分陶器、青銅器與磚石的圖像等。
2.高立兵等還利用電阻率法探測(cè)河南商丘地區(qū)考古發(fā)現(xiàn)的一處東周城址的夯土城墻,發(fā)現(xiàn)西城墻和東城墻的視電阻率剖面圖顯示城墻結(jié)構(gòu)不太對(duì)稱,他認(rèn)為對(duì)于相對(duì)埋藏較淺的城墻,探測(cè)的效果好,異常反應(yīng)明顯;同時(shí)，地下水位的高低對(duì)于夯土城墻的異常形態(tài)影響較大。
3.張寅生應(yīng)用差分式磁力儀對(duì)安徽省績(jī)溪縣北宋瓷窯遺址進(jìn)行測(cè)量，發(fā)現(xiàn)一處長(zhǎng)方形的磁異常區(qū),特別是在其中心部位的磁場(chǎng)強(qiáng)度比正常值高出許多,由此推測(cè)地下是窯體,從而復(fù)原出窯體。
4.鐘建應(yīng)用垂直梯度磁力儀對(duì)青海省民和縣喇家遺址進(jìn)行探測(cè)，發(fā)現(xiàn)有個(gè)地點(diǎn)磁場(chǎng)強(qiáng)度異常,經(jīng)探鏟確認(rèn)是一個(gè)窖穴，發(fā)掘出土各種陶器、石器30余件。
二、思考
進(jìn)步：
多年的工作表明,遙感考古在古代城址的研究中取得了較好的成果,特別是在地表殘存一定的城墻、建筑基址等遺跡的情況下,遙感考古從不同的空間角度,利用多種地面信息,運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)，對(duì)古代城址作全方位的分析和研究,為城址考古提供了科學(xué)而合理的依據(jù)。物探考古也有一定的收獲,其科學(xué)性是毋庸置疑的。隨著遙感和計(jì)算機(jī)等相關(guān)學(xué)科的不斷進(jìn)步,遙感影像的地面分辨率有很大程度的提高,高廣譜遙感或多光譜遙感的應(yīng)用,將使波譜特征更加豐富,遙感設(shè)備與圖像處理的方式也在更加多樣化;隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)對(duì)物探技術(shù)的精確度與分辨率的繼續(xù)開發(fā),以及激光雷達(dá)等遙感技術(shù)的推廣, 其探測(cè)性能也會(huì)得到進(jìn)一步的提高。這些技術(shù)上的進(jìn)步,將有助于發(fā)揮遙感考古和物探考古在考古中的作用。
不足：
與世界上的前沿研究相比，遙感考古和物探考古在中國(guó)的應(yīng)用仍然有很大的差距，主要體現(xiàn)在以下3點(diǎn)。
第一,中國(guó)的考古遺址具有自己的特性。由于國(guó)外很多考古遺址中殘存的古代建筑基址.墓葬等都是石質(zhì)結(jié)構(gòu)，與周圍環(huán)境中的土壤有很大的差別，可以在遙感影像中產(chǎn)生很大的差異;而中國(guó)的考古遺址大多是由夯土構(gòu)成的，主要埋藏在地下，與周圍的土壤沒有明顯差別,只是在結(jié)構(gòu)上稍微緊密一點(diǎn),只有在偶然情況下接收的遙感影像中才能產(chǎn)生一些細(xì)微差異以供判斷。從現(xiàn)有的狀況看,似乎自2010年以后就鮮有成果發(fā)表,這也從一個(gè)側(cè)面反映出在勘探方面要做出真正得到考古研究人員認(rèn)可的成果,還有一個(gè)探索的過程。
第二,加強(qiáng)探索與實(shí)踐。迄今為止,物探考古取得成功的實(shí)例并不多見，真正得到考古研究人員認(rèn)可的案例則屈指可數(shù),其原因與上述大致相同。同時(shí)要指出的是,物探考古更注重于對(duì)具體遺跡和遺物的探測(cè),相對(duì)而言,其難度更大,如何在各種異常中分辨何為古代人工遺跡和遺物的反映,何為外界環(huán)境的干擾,除儀器本身靈敏度的制約之外，各地的自然狀況均有特定的限制,需要因地而異、區(qū)別對(duì)待。
第三,加強(qiáng)與田野考古研究人員的合作與交流。需要特別強(qiáng)調(diào)的是,不管遙感和物探設(shè)備的技術(shù)如何先進(jìn),遙感考古和物探考古都是應(yīng)用于田野考古的技術(shù),在這樣的前提下,相關(guān)研究人員在開展工作時(shí)，與田野考古研究人員的交流與合作是必不可少的，甚至應(yīng)該說是密不可分的。只有這樣,才能在今后長(zhǎng)期的實(shí)踐過程中,不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),提高分辨的技能,真正取得實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。
三、研究與思考
傳統(tǒng)的調(diào)查受調(diào)查范圍和分析手段的限制,很難處理不同時(shí)空范圍新發(fā)現(xiàn)的資料與已知的多項(xiàng)因素的各種復(fù)雜關(guān)系。隨著各種科技調(diào)查手段的發(fā)展而獲得更多的信息量時(shí),傳統(tǒng)的研究方法很難將一個(gè)很大很深的時(shí)空范圍內(nèi)的所有復(fù)雜多樣的資料進(jìn)行對(duì)比.整合處理,并揭示出其內(nèi)在的劃分和聯(lián)系，更無法提供不同文化時(shí)期遺址空間的分布及其連續(xù)性。GPS和GIS技術(shù)為這種深層內(nèi)在的研究提供了時(shí)空研究的工具。
GPS,GIS用于考古學(xué)研究中具有如下功能:
（1）其對(duì)數(shù)據(jù)的分析是一個(gè)可重復(fù)的、無損的考古信息的利用。它們記錄已探測(cè)和正在探測(cè)的遺存的保存、破壞狀況,借助于各種數(shù)據(jù)庫(kù),輸入相關(guān)的考古信息,利用計(jì)算機(jī)建立若干可視的遺址完整結(jié)構(gòu)圖。
（2）為考古學(xué)文化資源管理提供了方便的遺址定位模式。從特定區(qū)域的已知遺址數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行GIS分析,看看這些遺址具有何種特征,有無規(guī)律性以及地下分層結(jié)構(gòu),然后分析該區(qū)域哪些地方也具有同樣特征,再去這些地點(diǎn)進(jìn)行尋找。這種方法往往很有效,甚至可對(duì)未發(fā)現(xiàn)遺址的特點(diǎn)做出比較確切的預(yù)測(cè)。
（3）應(yīng)用GIS,GPS技術(shù),我們可以從世界范圍、區(qū)域范圍內(nèi)多因素地分析考古資料,可以了解特定空間內(nèi)的遺存組成、特征及其與周圍的聯(lián)系。
（4）可以加深理解物質(zhì)遺存所反映的人類行為的具體的時(shí)空特征,通過對(duì)某一范圍內(nèi)遺存的所有資料進(jìn)行分析獲得一些規(guī)律,并建立模式,應(yīng)用這些模式與更大范圍內(nèi)的其他遺存比較,并且分析出人類行為的特點(diǎn)。例如,1982年,美國(guó)學(xué)者格林(S.W.Green)用GIS手段對(duì)歐洲愛爾蘭島南部的300多個(gè)史前遺址進(jìn)行調(diào)查和試掘,搞清了該區(qū)域各時(shí)期遺址的空間分布,建立起這一區(qū)域的文化序列,同時(shí)對(duì)各時(shí)期、各遺址的性質(zhì)、聚落模式等問題進(jìn)行了推測(cè)。
一、運(yùn)用 GPS確定遺址的地理坐標(biāo)
GPS是全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System)的簡(jiǎn)稱。它是一種世界范圍內(nèi)的導(dǎo)航和定位系統(tǒng),是建立在無線電定位系統(tǒng),導(dǎo)航系統(tǒng)和定時(shí)系統(tǒng)基礎(chǔ)上的空間導(dǎo)航系統(tǒng)。在考古學(xué)中,應(yīng)用GPS可以確定各個(gè)遺址的經(jīng)度、緯度,海拔高度等地理坐標(biāo)。
(一）GPS在考古中的應(yīng)用
GPS技術(shù)用于考古學(xué)上已有30多年的歷史,從實(shí)踐中科技考古工作者已開發(fā)出相應(yīng)的軟件程序,摸索出應(yīng)用GPS的有效方法。GPS技術(shù)用于田野考古具有以下優(yōu)點(diǎn):
（1）高精度的三維定位,各點(diǎn)不存在誤差積累。
（3）設(shè)計(jì)和布點(diǎn)方便靈活。GPS的定位精度與GPS點(diǎn)的幾何圖形基本無關(guān)，不受地面點(diǎn)間相互通視的限制。
（3）對(duì)地理?xiàng)l件和作業(yè)條件要求低,高山,沙漠,孤島﹑礁灘都可進(jìn)行工作。
（4）不受氣象條件的限制,工作效率高。
GPS現(xiàn)在主要用于航空攝影測(cè)量,目前GPS技術(shù)已由動(dòng)態(tài)定位技術(shù)飛速發(fā)展到GPS輔助航空攝影測(cè)量技術(shù)。GPS輔助航空攝影測(cè)量技術(shù)應(yīng)用于航空遙感探測(cè)系統(tǒng)中,能迅速地測(cè)量出遺跡的分布范圍、各遺跡的大致輪廓及其相互間的關(guān)系。
GPS技術(shù)在水下考古中的前景也很看好,GPS接收機(jī)已與水聲儀器﹑計(jì)算機(jī)、繪圖儀組成水下地形測(cè)量自動(dòng)化系統(tǒng)。
（二）GIS在考古學(xué)中的應(yīng)用
GIS是地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System)的簡(jiǎn)稱。地理信息指與空間地理分布有關(guān)的信息,是表示地表物體及其周圍環(huán)境固有的質(zhì)量﹑數(shù)據(jù)﹑分布|特征、聯(lián)系和規(guī)律的數(shù)字、文字、圖形、圖像等的總稱。信息系統(tǒng)則指具有對(duì)數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、加工處理、管理和分析能力的系統(tǒng),它能為用戶提供各種有用信息。
GIS系統(tǒng)由四部分組成:計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)、空間數(shù)據(jù)、系統(tǒng)使用管理和維護(hù)人員。GIS系統(tǒng)軟件是其主要功能模塊,它由空間數(shù)據(jù)輸入管理、空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理、空間數(shù)據(jù)處理分析空間數(shù)據(jù)輸出管理及應(yīng)用模型組成。考古工作者利用GIS軟件可以建立區(qū)域聚落遺址分布的地形圖和位置圖,統(tǒng)計(jì)﹑分析所得資料,以形成各個(gè)文化區(qū)域中不同生態(tài)環(huán)境的遺址分布模式,以此模式為基礎(chǔ),通過等量比較而推測(cè)未暴露考古地點(diǎn)的位置。
二、3S集成在考古中的運(yùn)用
GPS,GIS,RS(遙感技術(shù))技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn),相互結(jié)合可取長(zhǎng)補(bǔ)短。在實(shí)踐中，3S集成產(chǎn)生了。它是指三者對(duì)地觀測(cè)新技術(shù)有機(jī)地集成(Integration)在一起。3S集成運(yùn)用時(shí),GPS用來實(shí)時(shí)、快速地提供目標(biāo)地空間定位(如考古遺存的位置和形制);RS用來實(shí)時(shí)或準(zhǔn)實(shí)時(shí)地提供目標(biāo)及其環(huán)境地信息(如考古遺存的勘探),發(fā)現(xiàn)地表的各種變化,及時(shí)對(duì)GIS數(shù)據(jù)更新;CIS通過對(duì)各種來源的時(shí)空數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理、集成管理、動(dòng)態(tài)提取,做成新的集成系統(tǒng)的基本平臺(tái),且為智能化數(shù)據(jù)采集提供地學(xué)知識(shí),如處理、分析考古遺跡的圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。
3S集成系統(tǒng)中有四種模式:GPS+GISGPS+RS,GIS+RS,GPS+GIS+RS。例如第一種模式,通過GIS系統(tǒng),可使GPS的定位信息在電子地圖上獲得實(shí)時(shí)的.準(zhǔn)確的反映和漫游查詢，GPS亦可為GIS及時(shí)采集、更新或修正數(shù)據(jù)。運(yùn)用3S集成技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)整體的、實(shí)時(shí)的、動(dòng)態(tài)的空間系統(tǒng)研究,使研究人員在宏觀、微觀的角度,分析各種規(guī)模的人類物質(zhì)遺存及其周圍環(huán)境的空間結(jié)構(gòu)和相互作用,定性、定量地討論古代人類活動(dòng)。
1996年6—8月,中國(guó)河南省文物考古研究所與美國(guó)密蘇里州立大學(xué)人類學(xué)系采用地面踏察觀察斷崖剖面、文物鉆探、GPS,GIS等方法,聯(lián)合調(diào)查了河南潁河上游兩岸長(zhǎng)約100公里范圍內(nèi)龍山文化晚期到二里頭時(shí)期的聚落遺址。
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