澳门新葡11599“空间信息技术在城市考古中的应用”讲座纪要讲座纪要——首届“城市考古开放工地高级研修班”系列报道

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2018年7月30日,中国社会科学院考古研究所刘建国研究员应邀来到广东省文物考古研究所主讲题为《考古信息技术概论》的讲座。下午14:30,讲座在广东省文物考古研究所会议室准时开始。

2019年9月4日下午,中国社会科学院考古研究所刘建国研究员在辽上京考古工作站为研修班和辽上京考古队师生作专题讲座。刘建国老师长年从事考古测绘、遥感、地理信息系统等方面的研究,此次讲座他以“空间信息技术在城市考古中的应用”为题,分享了自己在科技考古领域数十年的经验与成果。

刘建国研究员首先介绍了考古信息技术的主要内容。考古信息技术由卫星定位系统、电子全站仪、数字摄影测量、多视角三维重建、遥感技术、地理信息系统和三维GIS与云GIS等方面组成。刘建国研究员对每项内容都进行了简要说明,其中刘建国研究员以西域北庭都护府遗址、新疆遥感项目、上海松江城以及藏王墓等案例对卫星图像在考古调查中的应用进行了详细介绍。以航片和卫星图像探查古城遗址,展现了我国遥感考古的技术水平与应用能力。

城市考古是以古代城市遗存为对象的考古工作,空间信息技术是考古工作中不可或缺的重要手段,目前较常用的包括卫星定位系统、电子全站仪、遥感、数字摄影测量、多视角三维重建、地理信息系统、三维GIS等技术手段。

而后,刘建国研究员重点介绍了以摄影、图像处理技术为基础的三维重建技术与摄影测量。

以全球定位系统为代表的卫星定位系统,在测量时具有高精度、高效率、全天候等诸多优点,在测量时常与载波相位差分技术结合,是近十年来考古工作中引入的新技术。电子全站仪可快速测量角度和距离,是新世纪以来广泛用于考古工作现场的一种测绘设备。刘建国先生在讲座开始,首先简要阐述了这二者的发展历史及工作原理。

摄影测量是一门通过摄影,对所获得的影像进行测量的学科。摄影测量不仅仅可以测量一个空间的点,而且能利用影像重建和测量空间三维物体的模型,可以对“面”进行测量。

遥感本义指在不直接接触目标的情况下的遥远感知,狭义的遥感仅限于以电磁波为媒介,广义的遥感则包括借用其它各种媒介的远距离探测。在遥感考古工作中,以航空考古的历史最为悠久。选取了北庭古城、奎玉克协海尔古城、卓尔库特古城、归义古城、钦州故城、松江城、藏王墓地、北京城、山西广武故城、河南濮阳县城等诸多案例,结合各个遗址不同时期的影像资料,重点介绍了航空影像、卫星影像在城市考古中的运用,向大家讲解了如何辨识最常见的土壤标志、阴影标志与植被标志,以及如何通过这些影像资料判断城址形制、寻找关键遗迹现象。

多视角影像三维重建技术是以普通数字相机作为影像获取工具,从不同角度围绕被拍摄物体获取多幅数字影像,然后根据计算机视觉原理,对获取的全部数字影像进行相互匹配,生成被拍摄物体的表面三维点云,加载影像信息后得到真实的三维模型。

相较传统测绘,数字摄影测量与三维重建能够更准确、更快捷地记录古代遗存的信息。刘建国先生依次向大家介绍了小至单体遗物,大至墓葬、佛塔乃至一座城址的数字测量与三维建模。在对河北太子城、安徽坛城遗址、辽宁青石岭山城、湖北屈家岭遗址等案例的介绍中,展示了如何将数字测量、三维重建与高程模型相结合,进而讨论大遗址的可视域、防御性及其周边的地形地貌与水系等问题。新技术的介入使得我们得以对遗址的形态及其成因有全新的认识。

刘建国研究员详细介绍了摄影测量和多视角三维重建技术的方法步骤,并且比较了这一技术与三维激光扫描的优势,尤其是使用无人机方便了对遗址地理环境、古建筑等大范围影像进行建模,并且强调了这一技术在考古绘图和遗址、遗迹展示的应用前景,期望将来的考古工作和报告中可以推广使用。

地理信息系统以及三维GIS近年来同样得到了广泛运用。以良渚古城周边的水坝系统为例,介绍如何运用三维GIS制作水库选址及其淹没范围模型,显示出这一技术的广阔前景。

刘建国研究员还以山西临汾盆地、河南伊洛河流域、浙江良渚古城等案例介绍了GIS地理信息系统在考古学中的应用。地理信息系统简称GIS,是在计算机支持下,对空间地理相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示输出,并运用地理模型分析方法,提供多种空间地理分析,为地学研究和决策服务的空间信息系统。通过对地理信息的分析,了解古代人地关系,尤其是这一技术对于判断良渚古城水利设施的位置与范围的重要贡献。

讲座的最后,刘建国老师特意为大家加了一堂“相机与摄影”的专题课,向大家说明考古发掘现场以及室内整理时相机的选择与摄影时的一些注意事项。

讲座最后,刘建国研究员对现场观众的提问都一一进行了解答与探讨,其中着重讨论了摄影测量,多视角三维重建与遥感技术在广东省考古工作中应用的可能性与可操作性,结合广东省考古工作的实际情况,发展这些技术有很大的空间但也需要更多的努力,此次讲座圆满结束。

讲座中所介绍的近年来发展迅速的空间信息技术,展现了未来考古记录与古代遗存展示方式的发展趋势。刘建国老师以自己的研究成果,向大家说明了考古工作者如何通过这些技术获取更多的信息,去探索、解决考古学本身的诸多问题。诸多成功的案例表明,未来的城市考古工作,一定离不开空间信息技术的支持。

讲者介绍

图、文:岳天懿

刘建国,男,1966年1月出生于安徽省庐江县。1989年7月毕业于武汉测绘科技大学摄影测量与遥感专业,获工学学士学位。同年到中国社会科学院考古研究所参加工作,从事考古测量、遥感、地理信息系统以及考古计算机图形图像学等方面的应用研究。2007年6月毕业于中国地质大学研究生院,获地学信息工程专业工学博士学位。现为中国社会科学院考古研究所研究员,中国社会科学院研究生院教授。

审稿:董新林

1995~2010年,受聘为北京大学考古系考古专业讲授《考古测量》课程,后来逐步增加考古遥感、GIS等内容,课程名称改为《考古信息技术》,2005年该课程被选定为北京大学的主干基础课程,2008出版了该课程教材。2004年起,在中国文化遗产研究院文物保护与修复培训中心举办的多个培训班上主讲《考古空间信息技术》课程。2012年开始,受聘为中央民族大学民族学与社会学学院文物与博物馆专业讲授《考古信息技术》课程。

责编:荼荼

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版权所有:中国社会科学院考古研究所

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地址:北京王府井大街27号 E-mail:kaogu@cass.org.cn

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备案号:京ICP备05027606

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学术动态 考古信息技术概论——社科院考古所刘建国研究员讲座纪要
发布时间:2018-08-17

学术动态
“空间信息技术在城市考古中的应用”讲座纪要讲座纪要——首届“城市考古开放工地高级研修班”系列报道
发布时间:2019-09-20

2018年7月30日,中国社会科学院考古研究所刘建国研究员应邀来到广东省文物考古研究所主讲题为《考古信息技术概论》的讲座。下午14:30,讲座在广东省文物考古研究所会议室准时开始。

2019年9月4日下午,中国社会科学院考古研究所刘建国研究员在辽上京考古工作站为研修班和辽上京考古队师生作专题讲座。刘建国老师长年从事考古测绘、遥感、地理信息系统等方面的研究,此次讲座他以“空间信息技术在城市考古中的应用”为题,分享了自己在科技考古领域数十年的经验与成果。

刘建国研究员首先介绍了考古信息技术的主要内容。考古信息技术由卫星定位系统、电子全站仪、数字摄影测量、多视角三维重建、遥感技术、地理信息系统和三维GIS与云GIS等方面组成。刘建国研究员对每项内容都进行了简要说明,其中刘建国研究员以西域北庭都护府遗址、新疆遥感项目、上海松江城以及藏王墓等案例对卫星图像在考古调查中的应用进行了详细介绍。以航片和卫星图像探查古城遗址,展现了我国遥感考古的技术水平与应用能力。

城市考古是以古代城市遗存为对象的考古工作,空间信息技术是考古工作中不可或缺的重要手段,目前较常用的包括卫星定位系统、电子全站仪、遥感、数字摄影测量、多视角三维重建、地理信息系统、三维GIS等技术手段。

而后,刘建国研究员重点介绍了以摄影、图像处理技术为基础的三维重建技术与摄影测量。

以全球定位系统为代表的卫星定位系统,在测量时具有高精度、高效率、全天候等诸多优点,在测量时常与载波相位差分技术结合,是近十年来考古工作中引入的新技术。电子全站仪可快速测量角度和距离,是新世纪以来广泛用于考古工作现场的一种测绘设备。刘建国先生在讲座开始,首先简要阐述了这二者的发展历史及工作原理。

摄影测量是一门通过摄影,对所获得的影像进行测量的学科。摄影测量不仅仅可以测量一个空间的点,而且能利用影像重建和测量空间三维物体的模型,可以对“面”进行测量。

遥感本义指在不直接接触目标的情况下的遥远感知,狭义的遥感仅限于以电磁波为媒介,广义的遥感则包括借用其它各种媒介的远距离探测。在遥感考古工作中,以航空考古的历史最为悠久。选取了北庭古城、奎玉克协海尔古城、卓尔库特古城、归义古城、钦州故城、松江城、藏王墓地、北京城、山西广武故城、河南濮阳县城等诸多案例,结合各个遗址不同时期的影像资料,重点介绍了航空影像、卫星影像在城市考古中的运用,向大家讲解了如何辨识最常见的土壤标志、阴影标志与植被标志,以及如何通过这些影像资料判断城址形制、寻找关键遗迹现象。

多视角影像三维重建技术是以普通数字相机作为影像获取工具,从不同角度围绕被拍摄物体获取多幅数字影像,然后根据计算机视觉原理,对获取的全部数字影像进行相互匹配,生成被拍摄物体的表面三维点云,加载影像信息后得到真实的三维模型。

相较传统测绘,数字摄影测量与三维重建能够更准确、更快捷地记录古代遗存的信息。刘建国先生依次向大家介绍了小至单体遗物,大至墓葬、佛塔乃至一座城址的数字测量与三维建模。在对河北太子城、安徽坛城遗址、辽宁青石岭山城、湖北屈家岭遗址等案例的介绍中,展示了如何将数字测量、三维重建与高程模型相结合,进而讨论大遗址的可视域、防御性及其周边的地形地貌与水系等问题。新技术的介入使得我们得以对遗址的形态及其成因有全新的认识。

刘建国研究员详细介绍了摄影测量和多视角三维重建技术的方法步骤,并且比较了这一技术与三维激光扫描的优势,尤其是使用无人机方便了对遗址地理环境、古建筑等大范围影像进行建模,并且强调了这一技术在考古绘图和遗址、遗迹展示的应用前景,期望将来的考古工作和报告中可以推广使用。

地理信息系统以及三维GIS近年来同样得到了广泛运用。以良渚古城周边的水坝系统为例,介绍如何运用三维GIS制作水库选址及其淹没范围模型,显示出这一技术的广阔前景。

刘建国研究员还以山西临汾盆地、河南伊洛河流域、浙江良渚古城等案例介绍了GIS地理信息系统在考古学中的应用。地理信息系统简称GIS,是在计算机支持下,对空间地理相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示输出,并运用地理模型分析方法,提供多种空间地理分析,为地学研究和决策服务的空间信息系统。通过对地理信息的分析,了解古代人地关系,尤其是这一技术对于判断良渚古城水利设施的位置与范围的重要贡献。

讲座的最后,刘建国老师特意为大家加了一堂“相机与摄影”的专题课,向大家说明考古发掘现场以及室内整理时相机的选择与摄影时的一些注意事项。

讲座最后,刘建国研究员对现场观众的提问都一一进行了解答与探讨,其中着重讨论了摄影测量,多视角三维重建与遥感技术在广东省考古工作中应用的可能性与可操作性,结合广东省考古工作的实际情况,发展这些技术有很大的空间但也需要更多的努力,此次讲座圆满结束。

讲座中所介绍的近年来发展迅速的空间信息技术,展现了未来考古记录与古代遗存展示方式的发展趋势。刘建国老师以自己的研究成果,向大家说明了考古工作者如何通过这些技术获取更多的信息,去探索、解决考古学本身的诸多问题。诸多成功的案例表明,未来的城市考古工作,一定离不开空间信息技术的支持。

讲者介绍

图、文:岳天懿

刘建国,男,1966年1月出生于安徽省庐江县。1989年7月毕业于武汉测绘科技大学摄影测量与遥感专业,获工学学士学位。同年到中国社会科学院考古研究所参加工作,从事考古测量、遥感、地理信息系统以及考古计算机图形图像学等方面的应用研究。2007年6月毕业于中国地质大学研究生院,获地学信息工程专业工学博士学位。现为中国社会科学院考古研究所研究员,中国社会科学院研究生院教授。

审稿:董新林

1995~2010年,受聘为北京大学考古系考古专业讲授《考古测量》课程,后来逐步增加考古遥感、GIS等内容,课程名称改为《考古信息技术》,2005年该课程被选定为北京大学的主干基础课程,2008出版了该课程教材。2004年起,在中国文化遗产研究院文物保护与修复培训中心举办的多个培训班上主讲《考古空间信息技术》课程。2012年开始,受聘为中央民族大学民族学与社会学学院文物与博物馆专业讲授《考古信息技术》课程。

责编:荼荼

作者:李博 文章出处:广东省文物考古研究所

作者:岳天懿 文章出处:中国考古网

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