空间考古学：自然文化遗产与空间科技的美丽相遇

    世界遗产、世界生物圈保护区和世界地质公园统一简称为“联合国教科文组织名录遗产（UNESCO名录遗产）”。目前，列入UNESCO名录的世界遗产共有981处，世界生物圈保护区621处，世界地质公园100处，分布在160多个国家，覆盖大片陆地和海洋面积。对如此大的面积进行观测和保护，是一个世界性难题。随着科学技术的发展，空间技术当仁不让地成为有效的手段之一，一个新的学科也应运而生——空间考古学。

空间技术，宏观、快速、准确监测

    目前，全球范围内被列入联合国教科文组织世界遗产地、世界生物圈保护区以及世界地质公园的地区已超过1700处，面积极大，包括陆地、淡水、滨海地区和海洋，也包括一些深受人类生活影响的城市和农村。每年，这些名录遗产地不仅吸引数以亿计的外来游客，而且它们本身和周边地区还是数千万人的家园。

    在观测与保护中，名录遗产面临着主要来自自然和人为两方面因素的影响——前者包括地震、山体滑坡、洪水、森林火灾、全球变化等；后者包括资源过度开采、滥砍滥伐、土地圈占、水利建设、污染、城市化和过度旅游开发等。

    这么广的分布、这么大的面积，仅靠人力对名录遗产进行有效的监测和保护，几乎是不可能的。在这种情况下，空间技术就成了当仁不让的选择。

    空间技术是从空间探测地球并对地球目标进行科学分析和研究的科学技术。应用这一技术，将从探测与发现、监测与评估以及数据整理与保护三方面实现智慧化管理。

    经过近十几年的发展，空间技术在自然与文化遗产的发现和保护中发挥了越来越大的作用。如在探测方面，1994年参与航天飞机雷达计划的我国科学家利用雷达遥感手段发现了被干沙掩埋的明、隋古长城，被誉为是该科学计划的“三大发现之一”；2013年，我国科学家通过光学遥感和历史数据探测到丝绸之路瓜—沙段6个古城镇、2个居民区、1条古河道；成功模拟出武后天授二年（公元691年）邮路的方向和分布。

    我国在利用空间技术开展监测与评估方面，也不乏应用：对五大连池生物圈保护区的监测评估；对长白山1977-2010年监测评估，尤其是受台风影响情况评估；汶川地震后大熊猫栖息地的森林减少情况评估。此外，在数据整理归档及保护上，运用虚拟现实和数字地球手段制作数字化交互平台：故宫、长城山海关、颐和园佛香阁、大运河、古扬州等。从宏观而言，空间技术在名录遗产保护上是一种非常有效而且客观的技术手段。随着空间技术在文化遗产可持续发展中的应用，遥感监测的成果将来可以作为申报自然文化遗产的依据之一。空间技术也能对文化遗产可持续发展起到监督作用，如果遗产地保护不力，遥感监测结果也将成为对其“亮黄牌、亮红牌”的依据之一。

HIST，自然与文化遗产研究的新平台

    2001年，联合国教科文组织与相关国家空间机构发起了“利用空间信息技术支持世界遗产公约的开放计划”。2005年，中国科学院加入了上述开放计划。经过几年富有成效的合作，双方建议依托中国科学院遥感与数字地球研究所，建立一个用于世界遗产监测与保护的空间技术中心，这一建议被联合国教科文组织和中国政府批准。

    2011年7月24日，“联合国教科文组织国际自然与文化遗产空间技术中心（HIST）”正式成立。这是一个非营利性学术组织，旨在利用空间技术，协助联合国教科文组织及其成员国开展对世界自然和文化遗产、生物圈保护区的监测与评估工作，并针对全球环境变化和自然灾害开展工作，建立世界遗产空间技术研究示范基地，提供网络咨询、技术信息和人员培训等服务，为监测、保护和管理人类自然与文化遗产做出独特的贡献。

    来自世界各国的科学家在HIST这个国际平台上，共同为保护自然和文化遗产努力着。

    目前，HIST编制出版了《世界遗产遥感图集——中国篇》（中、英文版），收录了截至2010年7月中国40处世界自然与文化遗产地不同分辨率、不同获取时间的卫星和航空遥感影像，首次从空间技术的视角，诠释了大自然和人类文明留下的宝贵财富，具有独特的科学价值和文化价值。

    同时，开展了“吴哥环境遥感”项目。根据柬埔寨政府的需求，HIST与吴哥世界遗产管理局签署了《合作谅解备忘录》，针对吴哥世界遗产周边森林砍伐、城市扩建、地表沉降、河流变化、农田开垦等环境，利用空间技术，进行动态监测，面积覆盖吴哥及其周边近5000平方公里。项目已取得首阶段成果，受到了国际同行的广泛关注。还针对大运河、良渚时期太湖流域古环境变迁、新疆遥感考古调查等开展了一系列工作，也取得了丰硕的成果。

    未来，HIST除了继续做好吴哥环境遥感项目，使其成为全球示范性项目；还将开拓与斯里兰卡之间的合作，针对斯里兰卡的世界遗产和世界生物圈保护区，开展空间技术方面的合作；同时，针对东南亚国家的世界遗产，建立基于网络的空间影像数据库；与巴西合作，针对亚马孙热带雨林和四川卧龙大熊猫栖息地，开展“全球变化对世界遗产影响空间精细观测与认知”的国际合作项目。

空间考古学，正当其时

    随着空间技术在自然和文化遗产发现和保护中的应用，一个新的学科“空间考古学”初露端倪。科学家们认为，在遥感考古受到广泛重视后，应该不断加强推进自然科学、人文科学和社会科学的交叉、渗透和融合，战略性地部署文化遗产与空间观测新的交叉学科研究，推进学科建设，抢占学科制高点，推进文化与科技融合，为文化遗产可持续发展服务。

    今年4月召开的主题为“文化遗产空间观测与认知”的第487次香山科学会议上，会议主席郭华东院士提出了建立“空间考古学”学科体系的设想。郭华东表示，“有了系统的理论技术体系，并不断地培养专业人才，空间技术在遗产保护中的作用才会发挥得越来越大。”

    那么，空间考古学应该有一个什么样的学科体系？应该包含哪些科学问题？其内涵和外延应该在哪里？第487次香山科学会议上明确了空间考古的六个重大科学问题，分别为：文化遗产信息的空间探测理论与方法，文化遗产探测、研究与保护的空间技术，空间考古技术的适用性研究，自然与人类活动影响文化遗产的时空认知，文化遗产古环境重建与人地关系研究，空间考古学科学内涵与研究范畴。会议也对空间信息技术与考古学科交叉达到了高度共识，一致认为要加强推进自然科学、人文科学和社会科学以及与信息技术的交叉、渗透和融合，要积极地战略部署文化遗产与空间观测新的交叉学科研究，推进学科建设，抢占学科制高点，推进文化与科技融合，为文化遗产可持续发展服务。

    不仅如此，一些科学家还认为，对于考古及遗产地保护这项实践性非常强的工作而言，从国家层面还可多上一些规模比较大的文化遗产与空间技术方面的科研项目，进行研究示范，同时加强双方领域更深层次的交流合作，并积累更多经验供今后参考。

    同时，交叉学科的人才培养也是一个重要方面。目前面临的问题是，考古学者对遥感技术不熟悉，遥感技术人员考古知识储备又不够，大家对各自的需求也都不了解，这使得空间技术与遗产保护成了“两张皮”。如何使两者紧密结合、互相促进，就是一个亟待解决的问题。令人欣慰的是，双方面学者均认识到了这个问题，并开始为寻求有机的融合走在学科突破的路上。

    （作者为HIST常务副主任兼秘书长）