早上8點(diǎn)從甘肅省瓜州縣城出發(fā)，20多分鐘后，考古車隊(duì)上了土路。“這就叫顛了？等一會(huì)到了戈壁，你就知道這條路有多平坦了！”中科院遙感與數(shù)字地球研究所劉傳勝博士笑著說(shuō)。又過了20多分鐘，車隊(duì)進(jìn)入了無(wú)路的戈壁灘，180多斤的壯漢都被從座位上顛得“飛”起來(lái)。這時(shí)大家還發(fā)現(xiàn)，顛簸并不是最大的問題：車隊(duì)幾次陷到沙窩里，所有人下車一輛輛往外推；爬坡時(shí)總讓人感覺要側(cè)翻過去；更可怕的是，人在這里總會(huì)生出一種無(wú)力的絕望——這是一片仿佛永遠(yuǎn)走不出去的天地，唯一的活物是叢生的紅柳，沒有任何標(biāo)記指示方向，沒有任何現(xiàn)代文明的痕跡。

　　絲綢之路瓜-沙段，就是今天從瓜州到敦煌的一段，古疏勒河曾在這里蜿蜒，孕育了水草豐美的綠洲，它是漢代與魏晉以及唐乃至清時(shí)期的軍事前沿或重地，是《史記》《漢書》《三國(guó)志》《大唐西域傳》中不斷提及的咽喉要道，是盛唐絲綢之路的“黃金地段”……一直以來(lái)，考古學(xué)家們力圖要還原這片“消失的綠洲”。然而，這里難以深入的廣袤戈壁與令人望而生畏的沙窩以及強(qiáng)烈風(fēng)蝕作用下形成的迷宮般的雅丹地貌，讓傳統(tǒng)的田野考古足跡難以涉及。

　　在瓜-沙段考古中，遙感科學(xué)家和考古學(xué)家攜起手來(lái)——今年8月和10月，中科院遙感與數(shù)字地球研究所與蘭州大學(xué)、甘肅省考古所、瓜州文物局（博物館）、聯(lián)合國(guó)教科文組織國(guó)際自然與文化遺產(chǎn)空間技術(shù)中心聯(lián)合，將遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)及全球定位系統(tǒng)等空間信息技術(shù)和野外考古結(jié)合起來(lái)，收到了事半功倍的效果。

資源三號(hào)衛(wèi)星2m分辨率圖像遙感解譯獲得的漢長(zhǎng)城遺址及其特征

　　“如果早有高分辨率遙感介入，我們就不會(huì)花10年才找到巴州城了”

　　10月14日上午10點(diǎn)左右，負(fù)責(zé)導(dǎo)航的博士生駱磊告訴車隊(duì)已抵達(dá)疑似遺址點(diǎn)。這里與周圍的戈壁并沒有太大差別，到處是紅柳遍生的沙丘。“這里真的是遺址？”有人提出疑問。中科院遙感與數(shù)字地球研究所、中科院數(shù)字地球重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任王心源展開遙感圖：“從我們對(duì)遙感圖的判釋看，這里應(yīng)該有一個(gè)約100m×100m的古城遺址。”經(jīng)過一番仔細(xì)尋找，人工修筑的城墻痕跡漸漸顯露出來(lái)——這竟然是一座有三重圍墻的古城！在城中還發(fā)現(xiàn)了不少破碎的陶片、磚塊。“雖然目前還無(wú)法準(zhǔn)確判斷這座遺址的具體年代，其形制也要經(jīng)過深入研究后才能確定，但這確實(shí)是一個(gè)重要發(fā)現(xiàn)。”甘肅省考古研究所研究員張俊民說(shuō)。

　　“如果早有這些高分辨率遙感圖像和精確的定位，我們就不會(huì)花10年才找到巴州城了！”甘肅省瓜州歷史文化研究會(huì)副會(huì)長(zhǎng)、年過古稀的寧瑞棟說(shuō)。這個(gè)在瓜州進(jìn)行了一輩子自然保護(hù)與考古工作的老人非常激動(dòng)——巴州是頻現(xiàn)于史書的古城，他們?cè)谏蟼€(gè)世紀(jì)80年代的航拍照片中，偶然發(fā)現(xiàn)有類似城池的遺存。但因?yàn)闊o(wú)法精確定位，考古隊(duì)在茫茫戈壁上找了10年才找到。而在本次考古中，高分辨率遙感圖像上顯示的古城比較明晰，GPS定位也相當(dāng)準(zhǔn)確。

　　在遙感技術(shù)的幫助下，經(jīng)過專家們的共同努力，兩次聯(lián)合科考共發(fā)現(xiàn)5處古城遺址，2處民居村落中的13個(gè)房屋遺跡，以及1段古渠道遺跡、1條古道遺跡和1處陶窯遺址。

　　“瓜州縣的面積幾乎與寶島臺(tái)灣一樣大，大部分都是人煙罕至的荒漠、沙漠和戈壁。傳統(tǒng)田野考古方法以人力為主，要想在這么大的范圍和這么艱苦的條件下對(duì)遺址進(jìn)行摸底普查是幾乎不可能的。”瓜州文物局局長(zhǎng)李宏偉感嘆：“遙感考古在我們這個(gè)地方真是精準(zhǔn)導(dǎo)航，百發(fā)百中！”

　　除了宏觀、全面的特點(diǎn)，遙感的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是“直觀”。這一地區(qū)漢唐時(shí)期的建筑基本不用磚石，都是泥土加草木壘砌而成的。經(jīng)過千年強(qiáng)烈的風(fēng)蝕，這些遺跡與周圍環(huán)境毫無(wú)二致——如果不是預(yù)先經(jīng)過分辨，即使走到遺址前，看到的也不過是個(gè)沙丘或土包。王心源說(shuō)：“打個(gè)比方，如果你在現(xiàn)場(chǎng)前幾排看北京奧運(yùn)會(huì)開幕式的畫卷表演，看到的只是每個(gè)單獨(dú)的表演者。只有在高處整體拍攝，才能發(fā)現(xiàn)表演者拼出的是一幅幅生動(dòng)的畫卷。”甘肅省考古研究所所長(zhǎng)王輝研究員說(shuō)：“遙感考古可以把地表上看似不相關(guān)的遺跡聯(lián)系起來(lái)，對(duì)于我們?cè)诖蟪叨取⒋蠓秶辖鉀Q大型線性遺跡問題很有幫助，對(duì)考古學(xué)的區(qū)域性、系統(tǒng)性的研究有重要意義。”

聯(lián)合考古隊(duì)現(xiàn)場(chǎng)研討

　　遙感考古在西部有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)

　　遙感考古就是從衛(wèi)星、飛機(jī)等不同空間位置上，運(yùn)用攝影機(jī)、掃描儀、雷達(dá)等成像設(shè)備，獲取考古遺址的影像資料，然后運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)，對(duì)這些影像進(jìn)行增強(qiáng)和處理。同時(shí)，根據(jù)遺址范圍內(nèi)地表的現(xiàn)狀和光譜成像規(guī)律等的相互關(guān)系，對(duì)影像的色調(diào)、紋理、圖案及其時(shí)空分布進(jìn)行研究，判定遺跡或現(xiàn)象的位置、分布、形狀等特征，進(jìn)而進(jìn)行遺址探查、考古測(cè)量、古地貌和古遺址復(fù)原等工作。

　　20世紀(jì)初，科學(xué)家們開始利用遙感技術(shù)手段進(jìn)行考古研究——1906年英國(guó)軍官沙普在軍用熱氣球上拍攝到的史前巨石陣遺址，被公認(rèn)為是遙感考古的發(fā)端。如今遙感考古學(xué)已經(jīng)逐漸發(fā)展成為一門獨(dú)立的分支學(xué)科。在遙感技術(shù)的幫助下，國(guó)內(nèi)外的考古均有重大的發(fā)現(xiàn)：美國(guó)考古學(xué)家發(fā)現(xiàn)了沉沒海底數(shù)千年的古埃及名城亞歷山大；希臘考古學(xué)家用紅外像片在科林斯灣發(fā)現(xiàn)了公元前373年毀于地震的古城“Hekike”；而微波遙感技術(shù)更讓無(wú)損傷、無(wú)挖掘考古成為可能。

　　“絲綢之路瓜-沙段地處荒漠，人跡罕至，地表干擾很少，遙感考古很有優(yōu)勢(shì)。”王心源介紹，這次絲綢之路瓜-沙段考古主要應(yīng)用中高分辨率衛(wèi)星的遙感數(shù)據(jù)，并結(jié)合地理信息系統(tǒng)進(jìn)行空間分析，對(duì)疑似遺址點(diǎn)進(jìn)行預(yù)判，“這些都是案頭工作”；接下來(lái)就是野外工作，利用全球定位系統(tǒng)（GPS）對(duì)遺址位置精確定位，再由遙感學(xué)家和考古學(xué)家組成聯(lián)合考古隊(duì)進(jìn)行實(shí)地勘察、驗(yàn)證。

　　遙感、考古“兩張皮”現(xiàn)象亟待解決

　　在我國(guó)，遙感、考古“兩張皮”的現(xiàn)象仍然存在。在王心源看來(lái)，造成這種情況很重要的一個(gè)原因就是缺乏學(xué)科交流：“考古學(xué)者對(duì)遙感這種技術(shù)手段熟悉不夠；而做遙感的人考古知識(shí)又儲(chǔ)備不足。”

　　王心源解釋，一般來(lái)說(shuō)，我們看到的遙感圖片都是經(jīng)過科學(xué)家進(jìn)行圖像處理、解譯和加工后的產(chǎn)品。“這就好像是編寫軟件程序，懂行的人一看就知道是什么，但不懂的人只會(huì)看到一堆字符。”他向記者展示了一張?jiān)歼b感圖片，上面只有不同的明暗色調(diào)與色彩，“我們現(xiàn)在看到的有各種線劃與注記的遙感圖，都是經(jīng)過科研人員后期加工的”。

　　遙感只能找出疑似點(diǎn)，替代不了野外考古。王輝說(shuō)：“遙感技術(shù)確定疑似遺址地點(diǎn)等情況后，一定需要考古學(xué)家、歷史學(xué)家以及地理學(xué)家到現(xiàn)場(chǎng)去驗(yàn)證。”

　　培養(yǎng)多學(xué)科交叉人才，是解決這一問題的根本。“考古是一門綜合性很強(qiáng)的學(xué)科，不但需要有懂信息技術(shù)、材料技術(shù)等方面人才的參加，而且需要?dú)v史、地理甚至文學(xué)與藝術(shù)等諸方面的人才的加入，我招研究生就是文理兼收。”王心源說(shuō)：“比如要想對(duì)遺址進(jìn)行預(yù)判，我們要研究很多古籍，了解哪里出現(xiàn)遺址的可能性更大。你也看到了原始的遙感圖片，如果不對(duì)歷史、地理、古籍有深入的了解，即便入了寶山也會(huì)空手而回。”

　　王輝說(shuō)：“這次瓜-沙段考古活動(dòng)可以算是遙感與考古一次完美的結(jié)合。”這讓科學(xué)家和考古學(xué)家都看到了更廣闊的合作前景。王心源說(shuō)：“我們?cè)谥袊?guó)的南方、中部都選擇了典型區(qū)域進(jìn)行嘗試，希望遙感技術(shù)能在考古和文物保護(hù)上發(fā)揮更大的作用。”

　　（本文配圖由中科院遙感與數(shù)字地球研究所提供）