激光雷达成“考古神器”!大疆禅思助力发现古代城址新闻报道

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华夏文明贯穿我们身边的每一寸热土,你是否想象过,脚下的土地深处,可能隐藏着曾经辉煌的古代城址?

这些古代城址曾人声鼎沸,如今随着社会变迁,大多数藏于鲜为人知之处。但昔日恢弘的遗址没有被彻底抹平,静待人们重新发掘它的荣光。

为了发现和保护我国文物资源,2023 年,第四届全国文物普查正式启动,探寻文明根脉,筑牢文化自信。其中,古代城址是调查的重点对象。

第四次全国文物普查通知

在广阔土地上寻找古代城址,一直是一项充满挑战的任务。

古代城址常常隐藏在人迹罕至的深山密林,或被现代建筑覆盖无法直接发现,还有一些被损毁的遗址,只留下细微的地貌起伏(即“微地貌特征”),通常难以被肉眼或常规仪器观测到。

难以寻觅的古代城址

采用传统的可见光摄影测量方式,往往无法识别遗址的微地貌特征;人工实地踏勘虽能发现部分痕迹,但考古路途崎岖艰险,效率非常有限。

早在 30 年前,激光雷达便被引入考古领域。但一直以来,激光雷达价格高昂、结构复杂、使用难度高,让考古学者望而却步。近年来,随着产品价格和使用门槛的降低,将激光雷达普及到考古调查领域,终于迎来全新的可能性。

使用大疆 M300 RTK 搭载禅思 L2 激光雷达

用于考古调查

河南南阳地区古代城址调查,就是一个采用激光雷达调查古遗迹的典型案例。

南阳历史悠久,自旧石器时代始,人类先祖就在这块土地上繁衍不息。近期,西北大学文化遗产学院联合大疆行业合作伙伴陕西凌越航空,调查南阳古代遗址。

南阳城址激光雷达考古调查点位置图

在南阳古城,项目组使用 DJI Pilot 2 App 自动生成面状航线,设置飞行高度 130m,航速 8m/s,旁向重叠率 30%,采样频率 240 kHz,五回波重复扫描。该参数下点云密度平均 150 点/㎡,相当于每 8cm 就有 1 个点云数据,点云密度高,满足考古基础资料的密度要求。

禅思 L2 高度集成了激光雷达、高精度惯导、测绘相机三大模块,自动化程度高,开机即作业,作业过程支持点云实时预览,操作简单,哪怕是非专业的测绘人员,用起来也是得心应手。

点云实时预览

作业人员可在现场预览、回放点云模型

此外,项目组表示,如果采用传统人工调查的方式,所有林下的城墙遗迹勘测均需人工配合全站仪进行测量,每个城址至少需要 5-6 小时,且数据为矢量点,缺乏完整的数字高程模型和三维模型,地表起伏较小的遗迹无法感知。而使用无人机搭载激光雷达仅需 2 人,每个城址仅需 30-60 分钟,作业效果大幅提升。

大疆智图支持多种点云渲染模式

大疆智图兼容性高,处理后的数据可再导入第三方专业软件,进行深度处理和可视化处理,最终形成完整的古代城址数字高程图。

激光雷达采集的数据,主要解决考古调查的两大问题。

植被覆盖是影响考古学家判断古代城址结构的主要因素,比如此次调查的圣井寺古城,城墙上方有部分植被覆盖,影响城墙结构记录。由于禅思 L2 具备穿透性,可穿透植被,无需人工打点测量,即可获取林下高精度地面点数据。

圣井寺古城植被去除前正射图(左)

去除后(右)城址结构对比

在植被覆盖、地形复杂的金汤寨古城、博望故城,项目组在提取植被滤波和地面点数据后生成的 DEM 中,同样发现了古城范围及结构特征。

金汤寨古城植被去除前正射图(左)

去除后(右)城址结构对比

博望故城植被去除前正射图(左)

去除后(右)城址结构对比

对于遭到损毁、只留下微地貌特征的遗迹,激光雷达采集的数据精度高,可感知与重建微地貌特征,帮助复原古城址的基本结构。

棘阳城就属于此类情况,从当地当前时段的卫星影像和航拍影像中,基本无法看到任何墙体特征。但在 DEM 上,项目组发现棘阳城有一处线性高程异常,形态类似城墙的拐角。通过第三方软件将高程向上拉伸 5 倍后,发现一组疑似墙体的地貌特征。

棘阳城激光雷达微地貌对墙体的识别分析

在南阳古城遗迹调查项目中,面对植被覆盖、遗迹特征微小、建筑物密集等干扰因素,禅思 L2 激光雷达强穿透性、高精度,让遗迹“现形”,有效推动了考古调查工作的精细化和科学化,为后续的考古发掘、研究、保护以及活化利用,提供了更加翔实、有效的材料。

其实在考古界,这并非学者首次使用大疆激光雷达禅思 L2 进行调查。

L2 发现丛林中的金字塔

高精度、高穿透、高效率,大疆禅思 L2 激光雷达“慧眼”穿越千年,成为文物保护的“利器”,让过去很多不可能发现的信息,清晰地呈现在世人面前。

THE END
0.调查区微地貌主要特征及其分布位置地貌类型微地貌单元主要特征分布位置 水下地貌水下沙丘脊部浅、两翼深的凸起状,条带状,近SN走向北部海域 海底沙纹呈韵律排列的条带状,近SN走向东部海域 海底沙斑强背散射,连片或零散分布西北部海域 海底礁石正面背散射强,背面背散射弱或无;呈墨绿色或革色环岛礁广泛分布 jvzq<84yyy4kj‚v{0eun0ls1ep5twyungokov8jffhjef@2ghc>.6B>7/:=:5682fhi42?=g:8
1.杭州湾北岸水下岸坡微地貌特征及其海床侵蚀指示意义赵宝成. 杭州湾北岸水下岸坡微地貌特征及其海床侵蚀指示意义[J].上海国土资源 2011.doi:10.3969/j.issn.2095-1329.2011.03.009赵宝成.杭州湾北岸水下岸坡微地貌特征及其海床侵蚀指示意义[J].上海国土资源,2011,32(3):27-34. ZhaoBaocheng.Bedformson Northern HangzhouBaysubaqueousslope:itsimplicationtoseafloorerosionjvzquC41yy}/ez{kr0ipo8VM1;=9;>]142722<45;6=95B:0jvsm
2.冲积平原上的微地貌有哪些类型?  冲积平原——在地壳下降区,由河流的堆积作用形成的平原。冲积平原的微地貌特征:微地貌;决口扇;天然堤决口;天然堤;地上河;河间积水洼地;沼泽;牛轭湖;河床;河间地泛滥平原;河流袭夺。jvzquC41yy}/uqzcuj{bvr3eqo5uk8j94fjg6?:2f7:d8ogfcc8f2o9;e4>59B3jvor
3.西南深切河谷区滑坡早期识别及斜坡微地貌动态演化特征研究——以滑坡 早期识别 动态演化 遥感 深切河谷区jvzquC41yy}/ewpk0eun0ls1Ctzjeuj1ELLEVxycn/`IZ^7242632;80jvs