书城科普失落的文明
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第12章 遥感揭开了千古之谜

秦陵地宫在哪里?秦陵是否被盗掘和火烧?一直是两千多年来的重大悬案,众说纷纭,莫衷一是,留给了人们许多的猜想和推断。

秦陵地宫在哪里?秦陵是否被盗掘和火烧?一直是2000多年来的重大悬案,众说纷纭,莫衷一是,留给了人们许多的猜想和推断。公元2003年11月27日上午,秦始皇陵考古队队长段清波宣布,中国第一个帝王陵园的布局之谜已经解开。“我们用遥感和物探的方法分别进行了探测,其实地宫就在封土堆下。”

遥感考古揭开了地宫之谜

2002年11月,一项名为“考古遥感与地球物理综合探测技术”的“863计划”正式启动,考古界和科学界联手,展开了一次大规模的针对秦始皇陵的考古勘察工作。

此次考古探测主要采用遥感和地球物理探测技术,不会对秦始皇陵地宫产生损害,特别是高光谱遥感考古在国际上是第二次采用,而在国内还是首次。科学家们利用三维推断技术,判定出秦始皇陵地宫大致的边界、形状、结构、埋藏深度以及是否坍塌等信息。

研究成果表明:秦始皇陵地宫、墓室就在封土堆之下;墓室为石质建筑,墓室主体尚未坍塌、进水;封土堆中存在细夯土墙,细夯土墙下可能存在石质宫墙;找出了地宫的开挖范围;地宫阻排水渠的阻水效果目前仍然良好;封土堆南侧(阻排水渠与隍壕之间)有一东西向砂砾石堆积。总之,地宫完好无损,既未被盗掘,也未被火烧。

技术优势——快速锁定目标

遥感考古就是运用航天飞机、卫星、飞机等各种飞行器上装备的航空摄影机、成像扫描仪来接收地面的影像资料,目前商用卫星影像的全色波段分辨率已经达到了1米。研究人员通过计算机对这些影像进行分析,再依据土壤颜色、遗迹在太阳光斜射下的阴影标志等综合知识来判定遗迹的分布特点。

由于保存于地表或地表以下的古代遗迹随着岁月的流逝逐渐荒废,但这些遗迹全部为人工建成,与周围没有经过人工扰动的土壤环境存在着一定差异,形成了这一地区在土壤结构、土壤水分、地表温度和植被等一系列的差异。人们在地表观察这些差异是微乎其微的,但利用遥感技术对这些古遗迹进行探测,就会发现明显的区别。遥感技术能在杂乱无章的地形地物条件下,把古遗址与周围的地物区别开来。

遥感作为现代高技术手段,能够全面、快速、立体、有效地获取地表或地下一定深度地物的反射、散射和辐射特性,从而提高对地物特性的识别能力。因此应用遥感技术探测古遗址具有俯瞰面积大、信息丰富、成本低、速度快、效益高、对文物无损探测等技术优势。

除了利用天上的高科技仪器,地面上的磁法勘探也可用于锁定古代遗迹的目标。地球表层的土壤就是由多种不同矿物质的混合物组成的,其中一小部分(主要是氧化铁)因为含铁而具有磁性。人类扰动原生土壤的活动会改变原生土壤的含铁量及其磁性,所以古代的道路、沟渠,以及砖石结构等遗迹的磁性,都与周围原生土壤的磁性有着一定的差异。这种差异可以通过磁力仪测定和记录下来,由此获得“异常数据”。通过对“异常数据”的判读,就能认识地下遗迹的状况。

在国内外的运用

当今,遥感考古在中国还是一个新兴的事业,在国外已经有几十年的发展历程。

航空遥感考古可以帮助考古学家将地面不完整的、零碎的迹象变为完整的形象,可精确到厘米级进行考古发掘及文物遗址的大面积普查,可以遍及每个角落而无遗漏,特别是在山区、沙漠、水网及人迹罕至的地方更可以发挥其独特作用。用传统考古方法一直未能发现或再现的成吉思汗墓、西藏古格王朝遗址、万里长城原貌、灵渠等历史遗迹均可能在遥感技术帮助下“重现”当年盛况。

古罗马长城的发现是遥感考古兴起以来,在欧洲取得的最令人鼓舞的成功。在美洲,考古学家发现在航空照片上有很多道路是通向一个地方,根据这个线索,考古学家到现场一看,这是一个很大的玛雅文化的祭坛。被热带雨林全部覆盖住的玛雅神庙,在陆地上根本就不可能找到。

在埃及南部及苏丹,利用雷达可以穿透干沙和植被,揭示出埋在沙层下2米深的古河道;1995年发现淹没在沙漠中的明、隋两代长城;用彩红外照片发现了哥斯达黎加西北距今2500年现隐藏在丛林中的古路径和北京老山汉墓等。

种种事实证明,遥感技术,特别是微波遥感、可见光遥感及近红外遥感已成为古遗迹、古环境研究的重要手段。

遥感考古:一个充满希望的事业

驾驶轻型飞机可以最大限度地从低空贴近古迹,获得较大比例尺的地面照片;大型遥感飞机的飞行时间长、对恶劣气候的适应性更强,能够深入荒僻险远、人迹罕至之地进行空中勘察,真正突破地域给考古工作带来的限制;人造卫星的拍摄范围覆盖全球,对探察古地质构造、研读古环境变迁具有普通飞行器不可比拟的优势。几千年沧海桑田,很多遗迹在地表已经难觅一丝踪迹,但考古学家却能通过观察植被的长势,从空中识读古代遗迹传来的不同信息。

利用可见光呈像照片只能观察到遗址的地上轮廓,即使提高分辨率,也无法超出肉眼观察的极限,而红外光摄影和雷达摄影却可以从人类视觉所不能及的光谱范围,捕捉到地表和地下遗迹的踪影。

不断发展中的遥感考古,作为一种周期短、准确率高和不损伤地下遗迹的先进考古手段,正逐步成为考古勘察,特别是大型遗址前期勘察中一项必不可少的工作程序。

遥感考古,是一项崭新的事业,也是一个充满了希望的事业。考古学家们相信,利用遥感考古这种新的科学方法,在中国这片古老辽阔土地上,会发现更多让世人惊奇的秘密和宝藏。