遥感考古

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  在广褒深邃的漫漫星空中,也许有外星人冷静而好奇地注视着我们这个地球上生命的繁衍和变迁,但更多的则是人类自己发射的卫星和航天飞机绕着地球不知疲倦地飞驰,探测着地球的现在和鲜为人知的过去……
  
  故宫的启示
  
  1987年7月,我国科技人员在分析处理卫星发回来的遥感照片时,对北京地区故宫上空的遥感照片发生了极大兴趣。这是因为,从计算机处理的照片来看,故宫的俯瞰图极像一座巨大的佛像。这到底是三百年前建筑大师们的匠心独运,还是一个偶然的巧合?到现在仍是一个不解之谜。
  把历史的镜头稍稍往后拉到1969年7月21日,美国“阿波罗11号”宇宙飞船把宇航员阿姆斯特朗和奥尔德林送上了月球。当两位宇航员在月球上漫步并回望地球时,只有两样人造工程映人宇航员的眼帘,一个是古建筑的代表——中国的万里长城;一个是荷兰的围海造田工程。
  这两件似乎孤立的事件却反映了一个共同的事实:从空间回顾遥远的历史。空间科学、遥感技术和现代考古学的飞速发展和互相结合,把一门崭新的学科——遥感考古学——推上了人类科学的舞台。
  遥感考古学是上个世纪80年代兴起的一门新学科。所谓“遥感考古”,就是指利用现代化的遥感技术,即用人造地球卫星、航天飞机和高空飞机上的遥感装置,探测并记录地面及地表下面的信息,借助计算机的处理,从而确定要寻找的古代遗迹。
  遥感考古学的诞生,将现代考古学推到了一个新水平。一位考古学家欣喜地说:遥感考古和放射性碳同位素测年技术是考古学上两扇现代科学的翅膀。
  
  遥感考古的变迁
  
  回溯遥感考古的历史,日历要翻回到上个世纪。
  第一次用于人类遗址考古的遥感仪器是一架安装在无人驾驶汽球上的照相机。1891年,一位英国考古学家用这个装置,拍摄了印度阿格拉附近的古代废墟照片。1907年,英国工程师克拉珀用无人驾驶汽球,拍摄了英格兰南部索尔兹伯里平原上的史前巨石群,这个巨石群大约建于公元前2800—2000年。很多科学家认为它是一座古天文台。巨石群占地约0.8公顷。
  当人们第一次一眼就能饱览这个古代奇迹时,其激动的心情是难以言表的,现在的人们已很难理解当时那激动人心的一幕了。
  上个世纪30年代,各国考古学家已经采用航空摄影方法来寻找古迹了。在南美洲热带雨林和高原沙漠中,他们用这种方法找到了不少古代村落和城镇:在北极找到了爱斯基摩人的史前营地;还在英格兰找到了已被埋葬的中世纪集镇和村庄。
  航空摄影虽然很有价值,但由于其必须在晴天进行,而且只能记录一些肉眼可见的地形地物,因而受到很大的局限。再说,可见光波谱段在整个电磁波波谱中,只是一个极其微小的部分,如果把整个电磁波谱比作地球的赤道,那么,可见光波段只有一个铅笔直径的大小。因此,遥感仪器中利用其他波长的电磁波进行探测就显得十分必要了。
  现代化的遥感仪器装在卫星、航天飞机和高空飞机上。特设的摄影装置对地表进行扫描,不同的地形地物发出的电磁波强弱程度不同,而扫描传感器以不同的数字来表示这些电磁波,最后通过计算机处理还原成图像。
  遥感仪的精确程度很高,它可以判定塘水、湖水、河水的区别,鉴别森林中不同的树种,确定人工地物(房舍、道路)的位置。这给考古学带来极大方便。过去制定一个考古地点的详图,需要一批专家们忙好几个月,而现在借助于遥感仪只需一天就可以了。
  红外线探测仪也是一种现代遥感仪。它能探测一切物体所发射的红外线和热能。考古学家发现,红外线照片特别有助于寻找植被发育异常的区域(植被厚密地区所发射的红外线比植被稀疏地区要多),而植被厚密地区可能是人类活动遗址。
  这是因为,该地区的磷酸盐(腐烂的食物和垃圾衍生化合物)含量高,土地肥沃之故。
  
  从玛雅文化到沙漠中的河床
  
  公元前400年左右,玛雅人活跃于南墨西哥,危地马拉和洪都拉斯西部一带。玛雅民族:是一个谜一样的民族。他们在公元前创造过灿烂的文明,在危地马拉卡蒂尔他们建造的金字塔群巍峨壮观,犹如一群装饰华美的摩天大楼,比四周绿色的丛林高出60米以上。他们发明了书写符号。
  有的考古学家说他们曾接待过外星来客,有的人甚至说他们是外星人的后裔,但是在公元9世纪前后,他们突然离开了自己的居住地,返回了茂密的丛林。
  1977年,英国考古专家在危地马拉北部,从空中利用专用的雷达系统探测玛雅文化的遗址。这种专用的雷达系统最初是为了探测其他行星而设计的。它能穿透行星上的云和气。
  考古学家用这种雷达探测地表时,雷达发出的电磁波穿透森林中的层层树叶而到达地面。当考古学家勘查雷达影相时,发现了一些网线格子。实地考察证明,这些网线格子是几千前玛雅人开拓的灌溉水网和农田遗址。这些成果为考察谜一样的玛雅民族提供了新的证据。
  1981年,美国考古学家乘坐哥伦比亚号航天飞机,用专用雷达系统拍摄了埃及南部和苏丹北部的利比亚沙漠。由于雷达波的穿透能力极强,能达到地表2米深,结果在这世界上最干旱的地方找到了古河床遗址。
  之所以能发现古河床,是因为河床上和河床周围的砂粒光滑圆润,在照片上呈暗色调;而古河床本身的砂粒表面粗糙,在照片上色调明亮。埃及考古队根据遥感仪提供的地形图进行实地发掘,结果找到了20万年前的古代器皿,包括被当作容器的驼鸟蛋壳及蜗牛化石。化石年龄表明,这片世界上最干旱的地方20万年前曾是人类栖息繁衍之地。
  
  TIMS建奇功
  
  TIMS是“热红外线多波段扫描仪”的英文缩写。热红外线多波段扫描仪是一种能记录红外线辐射的仪器,它不仅能记录地形地物的温度,而且还能检测其放热速率。
  美国新墨西哥洲查科峡谷因有数量众多的古代悬岩洞室,而成为北美洲考古学最重要的地点之一。古代阿纳萨基印第安人在此修建悬岩洞室,他们是一些高度发达的种植业者,但在公元1300年从这里撤离了。
  为了寻找并确定查科峡谷的古道路,1982年,美国考古学家塞弗乘美国国家航天局的飞机用TIMS系统在这个地区作了空中摄影。
  开始的摄影照片线条模糊,通过计算机的进一步处理,照片上的线条清晰了。考古学家确认,这些线条就是史前的大路。根据这些照片指示的位置进行槽探挖掘,证明TIMS系统的航测资料是准确的。
  根据TIMS系统提供的资料,不仅观察到了史前的道路,还可以看出埋葬于地下的悬岩洞室居民的围墙、史前居民的垃圾堆和古代农田。挖掘的结果更令人惊讶——这些古道路通往峡谷之外,道路宽阔笔直,普通宽度达9米,而且不像现代山路那样弯弯曲曲。但阿纳萨芝人并不懂得使用车辆,也不善于驾驭驮兽,修筑这样宽阔笔直的道路目的何在,至今仍是难解之谜。
  作为一种先进的考古手段,遥感仪器正在取代土铲、毛刷等原始的工具。目前,遥感仪器在精度和数量上又有了飞速发展。激光雷达就是代表。
  激光雷达发射的是激光束而不是微波,它在帮助考古学家鉴定那些曾经有人聚居的古遗址时特别有效,这是因为它在测绘一个地区的山川地形方面,比常规雷达更精确。
  新的雷达系统正朝着穿透地表深度方向发展,现在,最先进的雷达系统穿透深度达3米。1986年,美国考古学家塞弗带领一个小组到中东,用雷达寻找《圣经》上提到的一些古城,而在耶路撒冷,他们用高穿透性雷达寻找到了大卫古城的城垣。
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