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北京如何治疗白癜风 https://jbk.39.net/yiyuanzaixian/bjzkbdfyy/一、引言考古发掘是一项复杂的研究工作，不仅需要对各种遗存进行细致的清理，还要对发掘过程和遗存信息进行客观的记录，只有这样才能保证研究结果的科学性。客观全面的记录并表达遗存的空间信息一直是考古记录的热点和难点，研究人员也尝试使用各种方法，使用先进的技术设备替代传统的手工作业，但效率和成本很难平衡。直到近年来，地面三维激光扫描、无人机和近景摄影测量等测绘技术变得越来越智能化，无需太多的专业知识就可以快速获取大量高精度数据，满足了遗存空间信息的客观记录。例如：将无人机摄影测量用于考古制图、遗址建模和监测[1-2]；将遗存定位与无人机摄影测量联合生产正射影像[3]；将地面激光扫描用于发掘现场遗迹的信息记录和三维重建[4]；使用结构光三维扫描出土器物实现三维记录和虚拟复原[5]；将近景摄影测量用于发掘场景记录和三维建模[6-7]，等等。河津固镇瓷窑遗址的考古发掘工作伊始，就把科学记录作为一项重要的工作，尤其是借助于空间信息技术对遗存的记录与分析。首先，基于固镇瓷窑址核心区域～年的历史卫星影像图，通过ENVI（TheEnvironmentforVisualizingImages）软件对比分析了该区域的地形地貌变化，并结合实地调查，发现有些区域～年的地面高差变化就能达到4米（图1）。这为我们了解发掘前的原始地貌提供了帮助，也为遗址的监测预警与保护提供了线索。其次，利用无人机和实时动态载波相位差分技术（Real-timekinematic,RTK）等测绘发掘区的大比例尺地形图，建立测绘控制网，确保所有出土遗存都有大地坐标。最后，使用三维激光扫描仪、高清数码相机全程同步跟踪记录，前者记录遗存空间信息，后者记录纹理信息，最终得到遗存的真彩色三维模型。图1遥感影像对比分析图1.年固镇村西；2.年固镇村西随着VR、AR等虚拟展示系统的发展，近年来很多考古发掘现场都进行了数字化的复原展示。如大明宫含元殿遗址使用虚拟现实及影像重建技术实现了原址重现[8]；双墩文化遗址利用3D建模技术，实现了虚拟现实还原展示[9]。我们的复原展示与上述两者有所区别，我们是在遗迹真彩色三维模型的基础上，借助了素描绘画技法，实现了瓷窑址生产场景的复原。复原场景以三维模型为基础，用二维画面作展示，信息量加大，可读性增强。这为考古发掘现场的记录与展示提供了一种新的思路。二、窑址概况年3～9月，山西省考古研究所对固镇瓷窑址进行了勘探及发掘。固镇瓷窑址位于河津市樊村镇固镇村，地处吕梁山南麓、清涧沿岸。发掘工作分北涧疙瘩、上八亩和下八亩三个地点进行。清理制瓷作坊4处、瓷窑炉4座、墓葬1座、水井1处、灰坑35个。出土数以万计的瓷片、窑具，以及一定数量的陶器、铜钱、铁器、骨器等。时代为宋金时期，以金代遗存为主[10]。三、三维数字记录考古发掘记录与发掘出土的遗存共同构成了发掘的珍贵档案。国家文物局《田野考古工作规程》（以下简称《规程》）[11]规定，考古发掘记录包括文字、测绘和影像三种形式，构成了统一的记录系统。文字记录包括工作日记、遗迹记录和表格等；测绘记录包括发掘区、探方、遗迹的平剖面图以及发掘区的三维点云、三维模型等；影像包括照片、录像等。本文主要探讨考古发掘中的测绘记录及应用。1.建立测绘控制网考古发掘项目多数使用独立坐标系，部分项目与大地坐标系联测，实现最终成果的坐标系统。河津固镇瓷窑址考古项目使用西安坐标系，利用网络RTK进行控制测量。控制点布设在发掘区周边或外围硬化道路旁，便于寻找和使用。控制点标志使用7厘米测钉，并用红色自喷漆标记。2.无人机航摄考古发掘区的正射影像图和地形图非常关键，是所有测绘记录的底图，常用无人机、RTK、全站仪等技术来综合完成。河津固镇瓷窑址考古发掘中使用武汉智能鸟固定翼无人机进行航摄，飞行2个架次，航摄面积4平方千米。使用RTK做好像控点，利用AgisoftPhotoScan和ContextCapture进行内业数据处理。最终得到发掘区的正射影像图，影像空间分辨率10厘米（图2）。图2固镇瓷窑址无人机航摄与正射影像图1.固镇瓷窑址正射影像图；2.固定翼无人机；3.无人机扫描工作照3.三维激光扫描根据窑炉、作坊等遗迹形制的不同，在遗迹的四周及内部不同角度、不同高度进行站点布设，尽量达到全方位扫描。点云数据获取后，根据所布设的控制网进行空间坐标的转换与校准，而后将色彩信息和点云数据相对应校正。将点云数据利用软件Geomagic进行拼接校准，生成模型数据后在AutodeskMaya中校正坐标并进行纹理的映射，最后使用ZBrush进行模型的渲染，制作各种平、剖面图（图3～6）。图3三维激光扫描技术流程图图4三维扫描工作照图5三号作坊三维数字模型图6四号作坊三维剖视图四、复原展示瓷窑址是一定历史时期人类社会活动的历史见证，能够系统的反映当时瓷器生产制作工艺与烧成技术水平。但考古发现的遗存往往都是残缺不全的，无法构建起当时的生产场景。因此，为了更好地展示河津固镇瓷窑址的生产面貌，让枯燥的考古现场增加可读性，我们在其复原展示方面借助了一些素描绘画技法。以无人机影像数据、三维激光扫描数据、多视角三维重建数据作为底层数据支撑，采用规划设计行业鸟瞰效果图的表达方式，经过考古解译，利用考古线图的形式将繁复的数据精简、提取，以类似于素描艺术的技法展示于大众。虽然图纸是二维的，但其可读性和展示效果比起普通数码照片和单独的三维模型提升很多，是一种不错的展示方式（图7～9）。图7一号作坊与Y3、Y4图8三号作坊与Y1图9二号作坊与Y2五、结语考古发掘过程中的三维数字记录非常关键，如果没有科学、完整的记录，考古发掘的意义将大大消减。同时，科学、完整的记录将为遗存的复原展示提供依据，还能更精确地呈现遗存的历史原状。我们使用多种空间信息技术记录河津固镇瓷窑址的发掘过程，为我们后续研究奠定了基础。使用素描绘画技法来复原瓷器的烧造场景，也为考古发掘现场的展示提供了一种新的思路。总的来说，这是一次很好的技术与传统考古相结合的应用案例，可为其他考古工地提供借鉴。未来，随着云计算、物联网、5G等技术的发展，考古发掘现场三维数字记录技术也会越来越先进，展示手段会更多，这将会推动我们的遗产保护水平迈向更高的台阶。 注释 [1]FernándezHernandezJ,GonzálezAguileraD,RodríguezGonzálvezP,ManceraTaboadaJ.Image-basedmodellingfromunmannedaerialvehicle(UAV)photogrammetry:aneffective,low‐costtoolforarchaeologicalapplications.Archaeometry,,57(1). [2]SauerbierM,EisenbeissH.UAVsforthedocumentationofarchaeologicalexcavations.Int.Arch.Photogramm.RemoteSens.Spat.Inf.Sci,,38(5). [3]HillAC.Economicaldronemappingforarchaeology:Comparisonsofefficiencyandaccuracy.JournalofArchaeologicalScience,,24. [4]GaleazziF.Towardsthedefinitionofbest3Dpracticesinarchaeology:assessing3Ddocumentationtechniquesforintra-sitedatarecording.JournalofCulturalHeritage,,17. [5]CountsDB,AverettEW,GarstkiK.Afragmentedpast:(re)constructingantiquitythrough3DartefactmodellingandcustomisedstructuredlightscanningatAthienou-Malloura,Cyprus.Antiquity,,90(). [6]SapirsteinP.Accuratemeasurementwithphotogrammetryatlargesites.JournalofArchaeologicalScience,,66. [7]DouglassM,LinS,ChodoronekM.Theapplicationof3Dphotogrammetryforin-fielddocumentationofarchaeologicalfeatures.AdvancesinArchaeologicalPractice,,3(2). [8]张钟霖：《用虚拟现实及影像重建技术实现大明宫含元殿原址重现》，《电子技术与软件工程》年第7期。 [9]万惠玲：《双墩文化遗址的3D建模技术与虚拟现实还原展示探讨》，《长治学院学报》年第1期。 [10]贾尧：《山西河津固镇宋金瓷窑址》，《大众考古》年第2期。 [11]《田野考古工作规程》，国家文物局
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