考古电子地图

电子地图分析与导航考古电子地图《电子地图分析与导航》课程组目录CONTENTS考古电子地图概述考古电子地图建立0102考古电子地图系统框架考古电子地图系统功能0304考古电子地图概述01考古学（archaeology)一词源于古希腊文，意即研究古代或古代事物的一门科学。田野考古的目的是为了揭露、观察、记录、发现与研究古代遗留下来的实物史料。科学的发掘过程、完整准确的现场资料记录、科学与直观的海量考古数据分析表达，是对发掘资料科学使用、正确解释考古遗存和现象性质的必要条件。01考古电子地图概述1.国外考古的现代化技术应用国外，将地理信息技术应用于考古学研究，开始于20世纪80年代初，主要集中于欧洲和北美。欧美应用GIS在考古学领域的研究和发展，可大致分为3个阶段：70年代末，计算机图形学、数据库和统计分析等技术开始应用于考古研究；80年代，利用现代化技术进行考古主要应用于遗址预测；90年代，地理信息技术开始被欧洲考古界所认识并接受，景观方面的应用也逐渐盛行。01考古电子地图概述1.国外考古的现代化技术应用目前，国外应用现代技术考古主要有三个新的发展趋势：一是把虚拟现实、可视域分析等技术应用于考古研究；二是将三维可视化技术应用于考古研究；三是将遥感与GIS相结合应用于考古研究，如美国利用卫星遥感影像发现了沉没海底数千年的古埃及名城亚历山大，欧洲发现了古罗马的地下建筑与著名的“罗马大道”，欧美联手发现了南美密林深处的十世纪玛雅人的宫殿。01考古电子地图概述2.国内考古的现代化技术应用随着国外信息技术在考古中的应用逐渐增多，我国田野考古领域内的信息技术应用已逐渐为人们所重视，如1987年南京博物院与华东师范大学合作在中国首次利用遥感技术完成了江苏省镇江地区商周台型遗址和土墩墓的考古调查。1998年河南省在颖河上游的考古调查中利用GPS与GIS获得初步成功。2001年河南省地理研究所与开封市文物工作队利用遥感技术对七朝古都开封市的地下埋藏文物进行了考古调查应用试验。2002年华东师范大学城市与环境遥感考古开放实验室完成上海地区遥感考古调查，发现有古遗址特征的地点200余处，近年，我国还利用遥感技术进行了秦始皇陵、长城、内蒙古东部地区大型遗址等多处考古调查。01考古电子地图概述3.电子地图应用于考古的可行性分析电子地图的多层次结构突破了常规纸质考古地图载负量的局限性，不同图层空间登加分析功能可以产生更有价值的再生信息，无级缩放功能则突破了应用纸质图考古的局限性，立体化、动态化模拟显示与多媒体和影像的结合使用户如临其境，以上特点，证明了电子地图可以较好地应用于田野考古的各个环节，为田野考古提供正确的发掘参考方案、文物保护方案等。01考古电子地图概述电子地图技术的更新进步，为电子地图能够给田野考古提供一个实用的应用环境，以提高田野考古资料记录的科学性与准确性打下了坚实的基础。另外，也能为田野考古提供一个高效的科研环境，使田野考古发掘现场、相关文物研究与保护单位共享信息、群体决策，从而提高田野考古的决策水平与研究深度。01考古电子地图概述考古电子地图建立02电子地图应用于考古学可以解决传统考古研究的不足之处，如：传统的田野考古地层数据获取基于手工量测，费时费力且精度难以保证；考古成果保存需要耗费大量物资等缺点。其次电子地图应用到考古工作中，可以提供方便、实用、科学的问题解决方案，使其真正成为田野考古发掘工作中一种不可缺少的工具。02考古电子地图建立在具体的考古电子地图开发过程中，主要解决如下关键技术：(1)运用遥感与近景摄影测量技术，进行基于数码相机拍摄图像以及遥感图像的考古数据采集与处理；(2)建立田野考古数据规范，运用地理信息技术研究考古资料采集、管理与应用中存在问题的解决方法；(3)基于体视化和三维技术的考古空间模拟与再现技术研究，实现多方位、多层面直观、形象的三维剖面模型构建及任意剖分；(4)运用空间分析技术，进行考古决策支持功能以及考古知识发现。02考古电子地图建立空间分析与决策支持功能及基于数据仓库的知识发现技术为解决考古学空间性和多变量问题提供了一种有效的方法和手段。运用空间分析功能对遗迹遗物进行空间统计分析、对比综合分析、缓冲区分析、遗址空间分布模式分析、可视域分析等，揭示遗迹遗物的区位特征与组合特征。在此基础上，结合知识库，可实现田野考古发掘过程中实时远程监控与专家会诊、遗迹现象全貌推测，层位关系比较和错误预警，并提供手动或自动的修改方法。02考古电子地图建立考古电子地图系统框架031.系统框架考古电子地图系统一般由数据层、数据服务层、业务逻辑层、模块集成层、界面层等若干层次组成，其实质是建立一个集管理信息系统（MIS)、地理信息系统（GIS)、空间决策支持系统（SDSS)等功能于一体，并能够基于脚本支持数字摄影测量、信息管理、可视化、空间分析与空间决策支持、虚拟现实等多种模块的动态集成与替换的田野考古应用与科研性平台。考古电子地图系统的总体功能是使各考古现场能通过有线与无线网络两种方式与有关文物保护机构、职能部门、科学研究单位等联系成为一个互动的整体，通过已有的遗迹遗物信息和建立的专家知识，发现田野发掘现场问题，制定和调整重大发掘方案，从而提高田野发掘的质量与水平。03考古电子地图系统框架2.数据组织考虑到田野考古的特点，考古电子地图系统研究的数据多和地质地层有关，它的专题地理数据相对来说较为单一集中，主要有古墓、古迹、古文化群、古建筑等，但又和一般专业电子地图的数据所反映地表的情况有所不同，考古电子地图中的数据多反映地表以下的情况，因而它的专题数据组织应多考虑这方面的内容。03考古电子地图系统框架3.核心技术考古电子地图系统包含的主要核心技术如下：三维空间数据的近景摄影测量技术与平剖面图快速绘制技术；多源空间数据融合，实现各类文化层、遗迹现象的三维数据建模技术、田野考古数据挖掘、知识发现、推理技术、古人类与古环境虚拟再现以及可交互、可协同的网络化虚拟考古环境与三维体视化技术集成等。03考古电子地图系统框架考古电子地图系统功能041.系统功能(1)提供基础地理数据库，可以在考古地理范围内任意获取考古遗址所在地的基础地形图、交通图及相关属性数据查询；(2)可对各专题图进行分析、显示、查询、输出，实现田野考古空间和属性信息的双向查询；(3)各田野考古发掘现场工作人员及有关科研部门可以基于该系统进行辅助研究工作；(4)可为文物保护有关部门、各考古发掘单位制定并提供规范的考古数据字典、统一格式的统计报表；04考古电子地图系统功能1.系统功能(5)实现田野考古发掘的资源共享，实现遗址环境图、探方分布图、探孔分布图以及各种平、剖面图的图形数据库统一管理，并能够通过网络进行图形浏览和权限内的文件下载；(6)实现基于考古数据库及图形库的知识获取，并将结构化知识存入知识库，将非结构化或半结构化知识归纳存入案例库；(7)实现虚拟考古环境下的虚拟漫游、问题诊断及协同决策。04考古电子地图系统功能2.系统功能模块一般考古电子地图系统具有数据采集与处理、知识获取与管理、空间决策支持、虚拟考古环境、图表生成与管理、系统管理、信息发布等功能模块(1)数据采集与处理模块(2)知识获取与管理模块(3)空间决策支持系统一般具有“四库三功能”的结构(4)体视化与虚拟考古环境04考古电子地图系统功能考古电子地图系统可以有效地支持田野考古发掘研究与文物保护工作，且能够快捷、精确地对田野发掘现场及器物的空间信息及属性信息进行采集、处理、存储、查询、分析、输出，显著提高了田野考古发掘与文物保护的质量及效率。由于这