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早上8点从甘肃省瓜州县城出发，20多分钟后，考古车队上了土路。“这就叫颠了？等一会到了戈壁，你就知道这条路有多平坦了！”中科院遥感与数字地球研究所刘传胜博士笑着说。又过了20多分钟，车队进入了无路的戈壁滩，180多斤的壮汉都被从座位上颠得“飞”起来。这时大家还发现，颠簸并不是最大的问题：车队几次陷到沙窝里，所有人下车一辆辆往外推；爬坡时总让人感觉要侧翻过去；更可怕的是，人在这里总会生出一种无力的绝望——这是一片仿佛永远走不出去的天地，唯一的活物是丛生的红柳，没有任何标记指示方向，没有任何现代文明的痕迹。
丝绸之路瓜-沙段，就是今天从瓜州到敦煌的一段，古疏勒河曾在这里蜿蜒，孕育了水草丰美的绿洲，它是汉代与魏晋以及唐乃至清时期的军事前沿或重地，是《史记》《汉书》《三国志》《大唐西域传》中不断提及的咽喉要道，是盛唐丝绸之路的“黄金地段”……一直以来，考古学家们力图要还原这片“消失的绿洲”。然而，这里难以深入的广袤戈壁与令人望而生畏的沙窝以及强烈风蚀作用下形成的迷宫般的雅丹地貌，让传统的田野考古足迹难以涉及。
在瓜-沙段考古中，遥感科学家和考古学家携起手来——今年8月和10月，中科院遥感与数字地球研究所与兰州大学、甘肃省考古所、瓜州文物局（博物馆）、联合国教科文组织国际自然与文化遗产空间技术中心联合，将遥感技术、地理信息系统及全球定位系统等空间信息技术和野外考古结合起来，收到了事半功倍的效果。
“如果早有高分辨率遥感介入，我们就不会花10年才找到巴州城了”
10月14日上午10点左右，负责导航的博士生骆磊告诉车队已抵达疑似遗址点。这里与周围的戈壁并没有太大差别，到处是红柳遍生的沙丘。“这里真的是遗址？”有人提出疑问。中科院遥感与数字地球研究所、中科院数字地球重点实验室副主任王心源展开遥感图：“从我们对遥感图的判释看，这里应该有一个约100m×100m的古城遗址。”经过一番仔细寻找，人工修筑的城墙痕迹渐渐显露出来——这竟然是一座有三重围墙的古城！在城中还发现了不少破碎的陶片、砖块。“虽然目前还无法准确判断这座遗址的具体年代，其形制也要经过深入研究后才能确定，但这确实是一个重要发现。”甘肃省考古研究所研究员张俊民说。
“如果早有这些高分辨率遥感图像和精确的定位，我们就不会花10年才找到巴州城了！”甘肃省瓜州历史文化研究会副会长、年过古稀的宁瑞栋说。这个在瓜州进行了一辈子自然保护与考古工作的老人非常激动——巴州是频现于史书的古城，他们在上个世纪80年代的航拍照片中，偶然发现有类似城池的遗存。但因为无法精确定位，考古队在茫茫戈壁上找了10年才找到。而在本次考古中，高分辨率遥感图像上显示的古城比较明晰，GPS定位也相当准确。
在遥感技术的帮助下，经过专家们的共同努力，两次联合科考共发现5处古城遗址，2处民居村落中的13个房屋遗迹，以及1段古渠道遗迹、1条古道遗迹和1处陶窑遗址。
“瓜州县的面积几乎与宝岛台湾一样大，大部分都是人烟罕至的荒漠、沙漠和戈壁。传统田野考古方法以人力为主，要想在这么大的范围和这么艰苦的条件下对遗址进行摸底普查是几乎不可能的。”瓜州文物局局长李宏伟感叹：“遥感考古在我们这个地方真是精准导航，百发百中！”
除了宏观、全面的特点，遥感的另一个优势是“直观”。这一地区汉唐时期的建筑基本不用砖石，都是泥土加草木垒砌而成的。经过千年强烈的风蚀，这些遗迹与周围环境毫无二致——如果不是预先经过分辨，即使走到遗址前，看到的也不过是个沙丘或土包。王心源说：“打个比方，如果你在现场前几排看北京奥运会开幕式的画卷表演，看到的只是每个单独的表演者。只有在高处整体拍摄，才能发现表演者拼出的是一幅幅生动的画卷。”甘肃省考古研究所所长王辉研究员说：“遥感考古可以把地表上看似不相关的遗迹联系起来，对于我们在大尺度、大范围上解决大型线性遗迹问题很有帮助，对考古学的区域性、系统性的研究有重要意义。”
遥感考古在西部有独特的优势
遥感考古就是从卫星、飞机等不同空间位置上，运用摄影机、扫描仪、雷达等成像设备，获取考古遗址的影像资料，然后运用计算机图形图像处理技术，对这些影像进行增强和处理。同时，根据遗址范围内地表的现状和光谱成像规律等的相互关系，对影像的色调、纹理、图案及其时空分布进行研究，判定遗迹或现象的位置、分布、形状等特征，进而进行遗址探查、考古测量、古地貌和古遗址复原等工作。
20世纪初，科学家们开始利用遥感技术手段进行考古研究——1906年英国军官沙普在军用热气球上拍摄到的史前巨石阵遗址，被公认为是遥感考古的发端。如今遥感考古学已经逐渐发展成为一门独立的分支学科。在遥感技术的帮助下，国内外的考古均有重大的发现：美国考古学家发现了沉没海底数千年的古埃及名城亚历山大；希腊考古学家用红外像片在科林斯湾发现了公元前373年毁于地震的古城“Hekike”；而微波遥感技术更让无损伤、无挖掘考古成为可能。
“丝绸之路瓜-沙段地处荒漠，人迹罕至，地表干扰很少，遥感考古很有优势。”王心源介绍，这次丝绸之路瓜-沙段考古主要应用中高分辨率卫星的遥感数据，并结合地理信息系统进行空间分析，对疑似遗址点进行预判，“这些都是案头工作”；接下来就是野外工作，利用全球定位系统（GPS）对遗址位置精确定位，再由遥感学家和考古学家组成联合考古队进行实地勘察、验证。
遥感、考古“两张皮”现象亟待解决
在我国，遥感、考古“两张皮”的现象仍然存在。在王心源看来，造成这种情况很重要的一个原因就是缺乏学科交流：“考古学者对遥感这种技术手段熟悉不够；而做遥感的人考古知识又储备不足。”
王心源解释，一般来说，我们看到的遥感图片都是经过科学家进行图像处理、解译和加工后的产品。“这就好像是编写软件程序，懂行的人一看就知道是什么，但不懂的人只会看到一堆字符。”他向记者展示了一张原始遥感图片，上面只有不同的明暗色调与色彩，“我们现在看到的有各种线划与注记的遥感图，都是经过科研人员后期加工的”。
遥感只能找出疑似点，替代不了野外考古。王辉说：“遥感技术确定疑似遗址地点等情况后，一定需要考古学家、历史学家以及地理学家到现场去验证。”
培养多学科交叉人才，是解决这一问题的根本。“考古是一门综合性很强的学科，不但需要有懂信息技术、材料技术等方面人才的参加，而且需要历史、地理甚至文学与艺术等诸方面的人才的加入，我招研究生就是文理兼收。”王心源说：“比如要想对遗址进行预判，我们要研究很多古籍，了解哪里出现遗址的可能性更大。你也看到了原始的遥感图片，如果不对历史、地理、古籍有深入的了解，即便入了宝山也会空手而回。”
王辉说：“这次瓜-沙段考古活动可以算是遥感与考古一次完美的结合。”这让科学家和考古学家都看到了更广阔的合作前景。王心源说：“我们在中国的南方、中部都选择了典型区域进行尝试，希望遥感技术能在考古和文物保护上发挥更大的作用。”（本报记者 齐 芳）
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