探究文物古迹的“前世今生”-卫星导航技术在考古工作中的应用
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1  考古中的卫星导航技术
卫星导航技术用于考古学已有近20年的历史，在考古调查和发掘过程中得到充分运用。
首先，在考古调查时，考古学家可以利用卫星导航技术，辅助记录调查路线、寻和确定遗址中心位置，了解海拔，掌握地形和环境特征、遗址范围等空间信息。在接下来的考古发掘中，遗址内的遗迹、现象乃至每件器物或陶片都在特定探方中的特定位置上，利用卫星导航技术提供的准确空间数据来表示各自的位置，这些位置数据同样是研究古代社会经济、文化和社会形态的重要资料。所以，运用卫星导航技术，根据遗址中
各种遗迹和器物的空间分布状况，从考古遗迹或现象的
探究文物古迹的“前世今生”
—卫星导航技术在考古工作中的应用
中国是世界著名的文明古国，拥有几千年灿烂文明，沉积形成了众多反映中华文化和民族特的文物古迹，保护文物古迹就是保护我国悠久的历史文化。如何将我国文物古迹完好地保存和传承，是考古学家追求的目标，以卫星导航定位技术为代表的现代高科技手段已经日益广泛地运用到考古学领域，不仅使我国考古工作朝着更加科学、准确的方向发展，而且能给考古学家带来便捷，大大减轻野外考
察的劳动强度。
徐菁（北京空间科技信息研究所）
空间位置出发，结合遥感（RS）技术、地理信息系统（GIS）技术建立多种空间信息与属性信息并存的数据库和图形图像库，从而能够方便地进行多重空间分析和模拟，直观、简洁地重建和复原当时的社会状况，反映某些历史及其演变过程。
考古中的常用设备之一是卫星定位手持机，其水平定位精度可达到5～10m以内，被广泛应用在野外考古调查中确定遗址的位置和边界，采集遗址的空间属性信息（经纬度坐标）。卫星定位手持机除了能进行定位、导航和记录航迹外，还具有电子罗盘、速度表、里程表、温度计等功能，而且体积小，携带方便。手持机采用专业外观设计，一般能防水、防震；
中国十二个传统节日
R T K测量型接
收机
且功能丰富，操作简单，可以与个人计算机（PC）、掌上电脑（PDA）、手机等智能化产品连接，实时进行数据更新。
苏瑞克鲁斯
羊肉煲不过，卫星定位手持机不能满足考古挖掘中细部测绘工作的需要，只能借助于高精度测量型卫星导航设备，于是一种基于卫星导航系统的载波相位实时差分（RTK）技术应用于考古学。它能实时提供厘米级（1～10cm）的三维定位精度，具有定位精度高、施测方便灵活、条件要求低、工作效率高等特点，在建立遗迹三维模型，进而还原古代遗迹原貌方面充分体现其优势。
2  长城资源调查—呈现“数字长城”
“都说长城两边是故乡，你知道长城有多长？”这句歌词曾被无数遍传唱。的确，长期以来，长城的长度在每一位中国人心底其实只是一个概念，一个心理的数字“万里”，然而长城的具体长度，人们无法详知。
作为人类历史上最伟大的建筑之一和世界文化遗产，长城的现状令人堪忧，它的保护和研究越来越受到国内外各界的极大关注。于是，2006年国家文物局启动了“长城保护工程”，这项有史以来我国最大规模的文物保护行动，旨在保护长城这一濒危的世界遗产，使这个中华民族的精神象征在社会发展中被传承和发展。然而，整个工程面临一个核心问题：绵延三千多年的“万里长城”究竟有多长，准确位置在哪里，保护状况如何？由此，摸清长城“家底”、开展长城资源调查、建立长城文物记录档案，成为一项紧迫的任务。从2007年开始长城资源调查工作历时5年时间，分为明长城调查、秦汉长城调查和其他时代长城调查三个阶段进行，调查范围覆盖15个省（市）区。
文物发掘现
场
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在这次长城资源调查工作中，调查员利用卫星定位手持机，精确地定位出长城的地理坐标和海拔高度，并结合红外测距仪、数码照相等先进设备获取的数据进行精确计算，最终获得一套具有权威性的有关现存长城分布、长度、高程等内容的地理信息数据。2009年和2012年，国家文物局先后公布了明长城和历代长城的资源调查成果：明长城东起辽宁虎山[124°30′56.70″（E）、40°13′19.10″（N）]，西到甘肃嘉峪关，长度8851.8km；历代长城总长度21196.18km。
通过长城资源调查，还建立了长城文物记录档案和长城信息资源数据库，绘制出历代长城总图，对编制长城保护规划、开展长城保护工程、加强长城保护管理和进行科学研究都具有重要现实意义。另外，以长城基础地理信息数据库为基础的“数字长城”在互联网上与世人见面，公众足不出户便可浏览长城景象。
3  第三次全国文物普查—构建文物信息化管理平台
文物是国家不可再生的文化资源，为了全面掌握不可移动文物的数量、分布、特征、保存现状、环境状况
房产销售工作总结
画中长城
被严重风化的长城残壁
等基本情况，为准确判断文物保护形势、科学制定文物保护政策和规划提供依据。2007年4月－2011年12月，我国开展了第三次全国文物普查工作，这是继20世纪50年代和80年代之后我国第三次文物家底全面盘点工作。
与前两次普查相比，这次普查不仅规模大、涵盖内容丰富，而且最显著的特点是，通过运用包括卫星导航技术在内的现代科技手段，提高了文物普查的准确率和科技含量，面向信息采集、传输、存储、分析和共享需要，以大比例尺基础地形图为依托，在数据库、网络等基础设施支持下，综合运用卫星导航、遥感和地理信息系统技术构建文物信息的空间可视化与综合管理平台，对全国各文物点进行全面摸底调查，准确掌握全国的文物总量，为下一步开展文物保护工作打下坚实基础。
在第三次全国文物普查过程中，文物调查人员在野外利用基于卫星导航定位技术、集传统手持机和数据采集器功能于一体的手持设备开展工作。这种手持设备不仅可以用来采集文物的经纬度坐标，而且集成了PDA的“移动办公”功能，采用电子化表单的方式，实现数据的信息化采集、记录、存储和入库。这种专用的数据采集器针对文物普查的数据采集工作可定制GIS万能属性
库，即在记录经纬度、时间的同时，只需选择分类信息和输入相关的描述信息即可完成属性信息录入。根据文物普查技术规范输入相关内容后，回到内业数据处理时可以在PC机中自动生成标准表格，并可打印输出，实现普查数据上报，方便统计分析等功能。该设备的使用打破了传统考古调查的局限性，使得调查收集的数据更加全面、详尽。文物调查人员将收集来的卫星定位数据结合GIS、RS等先进的空间分析技术，还可以得出很多有价值的结论，比如不同时期古代聚落的分布与自然环境的关系，古代人类活动行为方式等。
4  “南海一号”整体打捞—让水下文物重见天日
说起大名鼎鼎的“南海一号”，它的发现富有戏剧性。1987年，广州救捞局与英国海洋探测公司在广东省附近海域寻东印度公司沉船莱茵堡号时，并没有到东印度公司的沉船，却意外地发现了深埋在水下23m的另一艘古代沉船，并从沉船上打捞出200多件瓷器。经考古专家鉴定，这是一艘南宋时期福建泉州特征的木质古沉船，可能与“海上丝绸之路”有关，从而引起了世界瞩目。后来，这艘古沉船被命名为“南海一号”。
“南海一号”古船是迄今世界上发现的年代最早、船体最大、保存最完整的古代远洋贸易商船。令人惊奇的是，这艘沉没海底近千年的古船船体保存相当完好，船体的木质仍坚硬如新。这艘沉船的出现对我国古代造船工艺、航海技术研究以及木质文物长久保存的科学规律研究，提供了最典型标本。同时，它也为复原海上丝绸之路的历史、陶瓷史提供极为难得的实物资料。
由于受限于我国当时考古技术水平，无法对“南海一号”进行有效的发掘。进入21世纪，随着科学技术和考古学的进步，国家决定对“南海一号”进行整体打捞。然而，经过20多年淤泥的沉积，20世纪80年代发现的“南海一号”沉船已不见踪影，需要重新确定沉船精确位置，这是整体打捞要解决的首要问题。而要解决这个问题，就必须用到卫星导航水下定位系统。
卫星导航水下定位系统主要由导航卫星、差分卫星导航系统基准站、卫星导航系统浮标、安装于水下载体的水下收发机、船基数据处理与监控中心、水上无线电通信链路、水下水声通信链路组成。其工
作流程如下：将卫星导航水下收发机安装在沉船上，由工作船上的数据控制中心向水下收发机发送定位请求信号，激活水下收发机向浮标发射定位信号；浮标接收到定位信号后，
第三次全国文物普查专用手持设备
第三次全国文物普查数据采集专用软件界面
巫女雅江POPULARIZATION OF SCIENCE
“南海一号”复原模型
对其进行精确时延估计，并将结果数据连同浮标姿态校准数据、卫星定位数据等信息进行调制后发送
至数据控制中心；数据控制中心将基准站差分信号与以上信息进行融合处理后计算出水下沉船的位置，并动态显示水下载体在大地测量坐标系中的位置。
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2007年12月，“南海一号”经整体打捞出水后移驻广东海上丝绸之路博物馆的水晶宫内，终于让这艘沉睡在海底近千年的古船“重见天日”，整体打捞工程画上了圆满的句号。未来几年，“南海一号”及船载的6万～8万件文物将最终展露出全貌，我国考古文物又将增添一颗璀璨的“明珠”。
5  结束语
如今，基于卫星导航等现代科学技术研制的考古仪器和设备在考古调查和发掘中发挥着越来越重要的作用，使中国几千年来灿烂夺目的文物古迹能够得到更好的保护。随着现古学的深入研究和卫星导航技术的发展，卫星导航技术在我国考古学中的应用前景将更加广阔。
徐菁/本文编辑
整体打捞“南海一
号”

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