百年考古科技范儿①

    编者按 从仰韶村遗址迎来科学发掘的第一铲至今，中国现代考古学已走过百年历程。100年来，从手铲挖掘到卫星遥感应用，从陆地发现到海底追踪，从考古学单学科发展到考古与自然社会科学深度融合……我国现代考古学正不断拓宽边界、蓬勃发展。在中国现代考古学诞生100周年之际，科技日报特推出“百年考古科技范儿”系列报道，带领读者从国内重大考古发现中领略科学技术发展与现代考古学的互动。

    挖掘沉睡的历史，考古人与土亲密无间。你想象的考古场景是什么样子？是灰头土脸、手持铁铲，竹片翻土、毛刷洗净，还是罗盘定位、卷尺测量？这些都是老黄历了。

    卫星定位、三维测绘等新技术信手拈来，地上、水下、空中尽在掌握才是新时代考古人的画风。

    跨界创新，开启考古新百年。“吃土”达人纷纷转身“高科技玩家”。

    数字建模，遮不住的眼

    走进湖北武汉黄陂盘龙城遗址，探铲、皮尺、罗盘和水准仪等传统考古器具都进了展览柜。取而代之的新技术对盘龙城考古工作的效率、研究深度起到了积极推动作用，新的考古发现不断涌现。

    武汉大学历史学院副教授孙卓说，考古活动的首要工作是调查勘探。伴随科技发展，考古现场已不亚于高精尖技术博览会现场。

    孙卓介绍，实时动态载波相位差分技术（Real—time kinematic，RTK），作为现代考古常用的GPS测量方法，可以实时提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，达到厘米级精度。考古工作者在调查勘探中使用RTK可以获取每一个遗迹的精确坐标，并对遗址地形地貌进行准确测量。

    在盘龙城遗址考古中，借助RTK，布设永久性测绘控制点，范围可覆盖整个3.95平方公里遗址区保护范围。

    其中，第一等级控制点需覆盖整个遗址，第二等级控制点要求相互之间能够通视，由此形成盘龙城遗址考古三维控制网。控制网对于布置考古探方、三维地形图测绘、遗迹平面图的绘制等具有重要作用。

    同时，基于RTK，在调查勘探中对遗址进行大规模放样点测，可形成盘龙城遗址数字化地理模型。

    水陆空，多方位立体勘探

    地壳不同岩层介质在密度、导电性、磁性、放射性等方面存在差异，引起相应磁场局部变化。通过磁场分布和变化特征，可推断地质性状。

    考古工作者尝试在调查勘探中使用地球物理方法进行地磁探测，可以在不破坏地表的情况下知道地下是否存在遗迹或者遗物。这种方式能最大限度保护地下遗迹和遗物。

    以前的考古勘探资料，堆积如山。考古工作者想调取某一探孔资料，十分困难。盘龙城田野考古钻探系统把勘探资料进行数字化录入和管理，可以实现批量导出数据、地图分类查看、属性信息查看、剖面分析等功能。

    水上勘探技术则通过多波束测深、水上物探等手段探测湖水深度以及水下遗迹情况。盘龙湖枯水季节会暴露出很多水下埋葬的遗物遗迹。2016年，考古工作者用水下测探技术对盘龙湖水下文物情况进行测探。结果表明，湖底海拔高程17.5米以上区域，多有商代文化堆积。

    无人机航测系统是高分辨率及高精度影像获取和处理的全新技术，可实现对三维立体地理信息的快速获取，更全面获取考古现场建筑物、道路、水系及其附属设施等的高精度影像数据。

    穿越千年，再见如故

    古代青铜器能否穿越千年再现荣光，考古人告诉你，可以。

    在湖北省博物馆，就有这样一群达人，凭一双匠心妙手“唤醒”千年青铜。

    10月20日，湖北随州叶家山墓地出土珍贵青铜文物保护修复项目，入选“全国十佳文物藏品修复项目”。

    受埋藏环境及挤压等因素影响，叶家山墓地出土青铜器几乎全面腐蚀，腐蚀物将文物表面纹饰和铭文信息掩盖，且大量青铜器变形、破损严重，亟须进行科学的保护修复。

    项目负责人、湖北省博物馆研究员李玲说，项目实施前，考古工作者借助X射线成像、拉曼光谱、超景深显微观察等多种分析技术，对腐蚀产物的成分、物相、结构及层位分布进行了精确分析，为后期保护修复处理提供了科学依据。

    李玲介绍，他们采用的超景深光学显微技术与激光拉曼光谱分析，可对青铜器表面多样腐蚀产物整体分布及空间层位分布关系等进行直观观察，高倍型号显微镜头可分析典型样品表面腐蚀产物或孔隙横断面内部腐蚀产物的晶体颗粒，结合激光拉曼光谱分析来确定各腐蚀产物物相。

    X射线成像技术可以透视器物内部，准确辨认及定位青铜器被表层腐蚀产物所掩盖的纹饰、铭文、铸造工艺特征等信息，近年来，几乎成为研究金属类文物必不可少的检测手段。同时，通过观察X射线成像“明”“暗”区域分布可确定青铜器的病害、腐蚀特征及规律等信息。