激光雷達(dá)、人工智能、無人機(jī)航拍……原來，考古還能這樣“挖”？

來源：人民日報海外版

原標(biāo)題：數(shù)字技術(shù)賦能 喚醒塵封歷史

從2005年起，龍門石窟研究院開始為龍門石窟建立數(shù)字化檔案，借助激光掃描等技術(shù)手段收集文物數(shù)據(jù)，以數(shù)字的形式留存千年石刻群的風(fēng)貌。圖為龍門石窟研究院工作人員在萬佛洞前查看數(shù)字化復(fù)原后的造像。（新華社記者 李嘉南攝）

工作人員在良渚古城遺址世界遺產(chǎn)檢測管理中心利用“良渚遺址5000+”數(shù)智應(yīng)用監(jiān)測遺址實(shí)時狀況。（新華社記者 翁忻旸攝）

借助無人機(jī)遙感與早期影像，有學(xué)者揭示了甘肅疏勒河流域古城址“依水而居”的分布模式，深化了對干旱區(qū)古代人地適應(yīng)策略的認(rèn)識；在江漢平原史前治水研究中，通過無人機(jī)拍攝與三維重建，厘清了先民利用地形、修建水壩及溝渠系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)旱澇保收的水利管理模式；良渚古城外圍水利系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)與模擬，同樣得益于高分辨率遙感影像與GIS空間分析……這是數(shù)字技術(shù)賦能古代人地關(guān)系研究的生動注腳。

當(dāng)數(shù)字技術(shù)遇到考古工作，能做的可不止這些。

從高分辨率遙感、無人機(jī)航拍、無人機(jī)激光雷達(dá)等空間信息采集技術(shù)，到實(shí)景三維重建、地理信息系統(tǒng)、人工智能與大數(shù)據(jù)分析，數(shù)字技術(shù)手段已全面滲透至考古調(diào)查、發(fā)掘、闡釋、保護(hù)與展示的全鏈條。這些技術(shù)不僅極大提升了考古工作的精度與效率，推動研究從經(jīng)驗依賴向數(shù)據(jù)驅(qū)動、模型驅(qū)動的科學(xué)范式轉(zhuǎn)型，更通過精準(zhǔn)的空間要素分析與環(huán)境要素重建，為深入探究古代人地關(guān)系、聚落形態(tài)、資源利用與社會結(jié)構(gòu)等問題開辟了新路徑，并為文化遺產(chǎn)在數(shù)字時代的傳承注入了新動能。

激光雷達(dá)技術(shù)穿透茂密植被，獲取高分辨率的數(shù)字高程模型

先說數(shù)字考古的研究邊界，它正隨著技術(shù)集群的創(chuàng)新與設(shè)備的迭代而不斷拓展。

在數(shù)據(jù)采集層面，已形成“衛(wèi)星遙感—無人機(jī)航拍—地面掃描與攝影”的多層級技術(shù)體系。高分辨率衛(wèi)星遙感影像可用于大范圍遺址普查與景觀分析；無人機(jī)憑借其靈活、低成本的優(yōu)勢，成為田野考古獲取地表數(shù)據(jù)的核心設(shè)備，不僅用于可見光攝影測量，更可搭載多光譜、熱紅外、激光雷達(dá)、磁力儀等傳感器，實(shí)現(xiàn)針對不同埋藏環(huán)境和遺跡性質(zhì)的探測。例如，激光雷達(dá)技術(shù)能穿透茂密植被，獲取高分辨率的數(shù)字高程模型，在采集樹木覆蓋下的考古遺址地表信息方面具有很大優(yōu)勢。

在數(shù)據(jù)處理與分析層面，地理信息系統(tǒng)作為空間數(shù)據(jù)集成與管理的基礎(chǔ)平臺，不僅用于存儲、查詢與展示各類考古空間信息，更可進(jìn)行距離分析、可視域分析、水文分析、預(yù)測建模等深度空間分析，為解讀古代人類行為與空間環(huán)境的關(guān)系提供量化解析與數(shù)據(jù)支撐。

與此同時，人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí)正在為考古研究注入新的智能。比如，機(jī)器學(xué)習(xí)算法就被用于古蜀道沿線滑坡易發(fā)性評估，構(gòu)建數(shù)據(jù)驅(qū)動的文化遺產(chǎn)風(fēng)險預(yù)警模型；人工智能則在文物碎片虛擬拼接、器物紋飾自動識別、考古文本信息抽取等方面展現(xiàn)出巨大潛力。

從記錄到展示，讓文化遺產(chǎn)“活”起來

數(shù)字考古的研究成果，同樣服務(wù)于文化遺產(chǎn)的可持續(xù)保護(hù)、管理、闡釋與傳承，賦能文化遺產(chǎn)在數(shù)字時代的“活化”。

在記錄與存檔方面，三維重建技術(shù)可全方位、高精度地記錄考古現(xiàn)場、出土文物及不可移動遺產(chǎn)的幾何形態(tài)與紋理信息，生成的數(shù)字模型不僅是研究的基礎(chǔ)資料，更是應(yīng)對自然損毀等挑戰(zhàn)的數(shù)字檔案，為未來可能的重建或虛擬修復(fù)保留了可信的數(shù)據(jù)源。

“三維建模技術(shù)助力中國—肯尼亞舊石器聯(lián)合考古”項目入選《世界互聯(lián)網(wǎng)大會文化遺產(chǎn)數(shù)字化案例集（2025）》。據(jù)了解，自項目啟動以來，中方團(tuán)隊分享相關(guān)技術(shù)與設(shè)備，助力肯尼亞用數(shù)字化記錄遺址遺物，推動了文化遺產(chǎn)的保護(hù)。

在保護(hù)與管理方面，基于實(shí)景三維、物聯(lián)網(wǎng)傳感器和GIS平臺構(gòu)建的遺產(chǎn)監(jiān)測管理系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對大型遺址、歷史建筑、石窟寺等的本體狀況、周邊環(huán)境及游客活動的動態(tài)與精細(xì)化監(jiān)測，為預(yù)防性保護(hù)和科學(xué)管理決策提供實(shí)時數(shù)據(jù)支持。數(shù)字孿生技術(shù)則通過構(gòu)建與物理遺產(chǎn)完全同步的虛擬模型，允許在數(shù)字空間中進(jìn)行保護(hù)方案模擬、影響評估和虛擬修復(fù)，降低了實(shí)際干預(yù)的風(fēng)險與成本。

在闡釋、展示與傳播方面，數(shù)字技術(shù)改變了文化遺產(chǎn)的敘事與體驗方式。虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、混合現(xiàn)實(shí)、人工智能等技術(shù)，能夠打破時空局限，重建已消失的歷史場景，或?qū)?shù)字信息疊加于現(xiàn)實(shí)遺產(chǎn)之上，提供沉浸式、交互式的深度體驗。例如，“數(shù)字敦煌”資源庫讓全球觀眾可以在線高清漫游洞窟；全息舞臺等新型展示方式，使文物故事得以生動講述、廣泛傳播。

數(shù)字考古正從“技術(shù)導(dǎo)向”轉(zhuǎn)向“問題導(dǎo)向”

值得關(guān)注的是，數(shù)字考古研究中所涉及的各類技術(shù)并非炫技的工具，其核心在于通過最新技術(shù)的應(yīng)用解決關(guān)鍵的考古學(xué)問題。當(dāng)前，數(shù)字考古正從“技術(shù)導(dǎo)向”轉(zhuǎn)向“問題導(dǎo)向”，更加注重利用空間信息分析和可視化手段，揭示古代社會與自然環(huán)境之間的互動機(jī)制，深化對文明起源、發(fā)展與演變規(guī)律的認(rèn)識。

如果將中國數(shù)字考古的研究與發(fā)展置于全球視野中觀察，國際數(shù)字考古領(lǐng)域同樣經(jīng)歷了從技術(shù)導(dǎo)向到問題驅(qū)動的轉(zhuǎn)變。早期研究側(cè)重于技術(shù)方法的應(yīng)用，而當(dāng)前的研究更強(qiáng)調(diào)利用各類技術(shù)解決具體的考古學(xué)問題。在前沿技術(shù)探索上，無論是人工智能用于器物識別與碎片拼接，還是機(jī)器學(xué)習(xí)用于遺址預(yù)測與風(fēng)險分析，全球?qū)W術(shù)界都在積極嘗試。

未來，隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，中國數(shù)字考古將在技術(shù)融合、學(xué)科交叉與文化傳承中譜寫新章。

（作者：廖奕楠 作者單位：中國社會科學(xué)院科技考古與文化遺產(chǎn)保護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗室）