无人机、感测相机与量测技术,科技正在改变考古界

2020-07-13 20:08:14编辑:
无人机、感测相机与量测技术,科技正在改变考古界

不知读者有没有想过当考古学家?笔者看过电影《神鬼传奇》后,哪怕没有复活的木乃伊,也觉得考古实在是又髒又累的工作。

不过近十几年,科学技术进步创造的无人机不只是玩具,也让考古界迎来翻天覆地的变化。外媒 onezero 讲述了尖端科技如何让考古界焕发新生。

Neal Spencer 是大英博物馆埃及和苏丹部门的考古学家,他定期前往非洲东北部的苏丹,目前的工作是发掘公元前 1,500~1,070 年埃及法老占领的古城墙遗址。

Spencer 喜欢轻装出门,考古勘察时通常只带常用物品,比如袜子和牙刷、笔记本、相机、滤水器、电脑和蚊帐,以及一台轻巧的无人机。

以前,考古可是既费人力又费财力的事。

19 世纪末到 20 世纪初的考古发掘工作规模几乎难以估计,当德国考古学家 Heinrich Schliemann 于 1870 年代在土耳其北部挖掘特洛伊古城时,僱了多达 160 名工人共同工作了 3 年,而这些挖掘也非常有破坏性,因为他使用炸药,导致后来有学者指责他比公元前 12 世纪的希腊入侵造成的伤害更大。

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Heinrich Schliemann 挖掘特洛伊古城。

曾经考古依赖口头和纸笔工作,偶尔才会用到空拍照片辅助,但过去 15 年间考古工作有一场大革命,这几乎完全是由技术进步引发。2018 年在瓜地马拉发现一片绵延的马雅城市时,考古学家使用一架飞机超低空飞行,配备光学雷达相机,让研究人员透过密集的丛林和树冠得到清晰的数据并绘製成 3D 模型。不需要挖掘,更没有炸药。

「技术改变我们的观察方式。」Spencer 说。

无人机出现彻底改变了考古界的游戏规则,Spencer 和同事现在可用无人机的拍摄数据在电脑建立 3D 模型,不用再徒步调查和手绘资料。几个小时之内,所有墙壁、挖掘井、地面边界等资讯就有十分细节的数据。

所有一切都是依靠无人机、透地雷达、磁力测量遥感等技术的发展,让考古勘察得以在不破坏遗迹的情况下深入地下并建立结构图。就连单眼相机也可安装红外线感测器观察某种蓝色铜基颜料,以揭示藏起来的古老铭文。

无人机、感测相机与量测技术,科技正在改变考古界

透过採集地面样本并在偏振光下检测,这种技术称为微形态学,可观察到几千年前水如何在地面与其他沉积物一起喷溅和汇集。

Spencer 还对另一项技术──锶同位素分析非常感兴趣,这项技术和有机材料的碳元素年代测定非常类似,检查人或动物的遗骸,特别是牙齿中锶的积累,可帮助考古学家了解生物的迁徙模式,如果锶读数与环境或周围其他遗骸读数不同,可能表明来自其他地方。

这些技术不仅非常有用,更好的地方在于都是非侵入性,这使考古学家能回溯数百至上千年却不会干扰现在的任何事。

精确雷射扫描技术对历史同样有重要作用,2015 年瓦萨学院(Vassar College)的建筑历史学家 Andrew Tallon 对巴黎圣母院内部进行精确到公釐的雷射扫描,今年 4 月大火灾后,这些精準数据刚好可帮助灾后重建。

无人机、感测相机与量测技术,科技正在改变考古界

巴黎圣母院的雷射数据图。

也有一些组织专门从事这类任务,比如总部位于奥地利的非营利性组织 CyArk,扫描过吴哥窟、庞贝城和纽约市的石墙国家纪念碑,透过最先进的雷射扫描与创建的複杂 3D 点阵,记录墙上每个裂缝或天花板的小凹痕。

2016 年缅甸蒲甘 3 座佛教寺庙在芮氏规模 6.8 地震时遭破坏,恰巧之前不久刚扫描过这 3 座寺庙,这些数据马上就能投入恢复 11~13 世纪寺庙的工作。

不过讽刺的是,Spencer 指出,考古学家现在遇到一个问题:收集的数据量太大。过去虽然缺乏资讯但重点更清晰,现在考古这项学科已淹没在无穷的资讯海,当每平方公釐的土地都能揭示过去时,你很难弄清楚该从哪里开始和哪里停下来。

「现在关键是找到解决问题的方法,」Spencer 说,「只见树木不见森林可是个大问题。」

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