考古测量课件

考古测量

考古测量第一章地形图测量概论第二章新测量技术在田野考古中的应用第一章地形图测量概论

1.1考古测量概述1.2地形图1.3地貌与等高线1.4基本测量方法——皮尺（卷尺）丈量与罗盘测量1.1考古测量概述考古学是通过考察古代人类活动遗留下来的实物资料来研究古代人类社会历史的科学。考古学研究就是对古代人类历史活动中残留的遗迹、遗物等进行田野调查、发掘，测量和提取各种遗迹、遗物特征及其空间分布状况、周围环境特征等信息，然后运用多种分析手段，对获取的大量数据、资料等信息进行分析和处理，模拟和重建当时的社会、文化特征，探讨历史演变进程。考古测量是使用测量学的方法手段，对遗迹的形状、分布、位置关系，以及遗址的地理特征等考古研究对象进行实测，并按比例绘制成图的一种田野考古技术。考古测量的任务主要是测绘大型遗迹平面图、遗址内遗迹分布图、遗址及其周边地形图、区域内遗址分布图等。唐长安城大明宫含元殿基址平面图汉长安城平面图

浐、灞两河沿岸古文化遗址分布图考古测量的特点考古测量时允许不与大地坐标系相联系，而采用独立的平面直角坐标系。为了测绘上的方便，考古测量通常使用磁北方向作为测量的基本方向，而不考虑磁偏角。考古测量主要针对古代遗址，测量现代地物地貌时不要求太高的精确度。1.2地形图地形图为将地球表面上的地物和地貌通过水平投影，并按一定的比例尺，用规定的符号与表示方法缩绘到平面上的图件，通常指比例尺大于1：100万的着重表示地形的地图。中国东部、朝鲜半岛、日本地形图三星堆遗址地形图

地形图的内容除了地貌与地物外，还包括编号、名称、比例、注记（方向系统、坐标系、高程系、图式符号）、绘图者、日期、单位等。1.2.1地形图的比例尺我国基本地形图系列为1:1万、1:2.5万、1:5万、1:10万、1:25万、1:50万、1:100万等比例尺。不同比例尺地形图，各以相应的几何精度和地理适应性反映绘图区域的地理特征。1:1万～1:10万地形图为大比例尺地形图，主要采取实地测量方法成图，能够全面地反映各种地理要素的分布，有较多的数量和质量注记。大比例尺地形图1：10万地形图1:5万地形图1:25万和1:50万地形图为中比例尺地形图，是根据大比例尺地形图编绘而成，图上以反映地面要素总体特征为主。1:100万地形图为小比例尺地形图，是根据中比例尺地形图编绘而成，地图的概括程度较大，可以较好地表示出绘图区域的地理特征。小比例尺与中比例尺地形图

1:100万地形图1:50万地形图1.2.2地形图的分幅为了便于地形图的测绘、使用和管理，需要将大面积的地形图进行统一分幅，每张图都要有统一的图廓和编号。地形图的分幅可分为梯形分幅与矩形分幅。梯形分幅是按一定的经差和纬差分别作为图幅的边界，由于经线向南北两极收敛，因此整个图呈梯形，一般适用于小比例尺地形图。矩形分幅是以直角坐标网线为图幅边界，一般适用于1:1000、1:500等大比例尺地形图。

1.3地貌与等高线地形图上需要表现的地貌形态由山、盆地、山脊、山谷、鞍部、断崖等基本形态组成。各种地貌的形状虽千变万化，但实际上都可以近似地看成由不同方向和不同倾斜面所组成的曲面。两相邻倾斜面相交的棱线称为地貌特征线或地性线（如山脊线、山谷线等）。地面坡度变化最显著的地方，称为地貌特征点。特征点和特征线构成地貌的框架，确定二者的平面与高程位置后，就能将地貌整个表现出来。1.3.1基本地貌形态山地壳上升地区经受河流切割而成，一般指高度较大，坡度较陡的高地。自上而下分为山顶、山坡和山麓三部分。

盆地四周被山岭、高原环绕，中间为平原或丘陵的盆状地形。

山脊由两个坡向相反，坡度不一的斜坡相遇组合而成条形脊状延伸的凸形地貌形态。山谷与冲沟山谷：两山之间狭窄低凹之处。冲沟：一种较大的，有间歇性流水活动的长条状谷地。鞍部地形当中两山之间比较平缓的部位，因该部位在整个地形体系中似马鞍，故名鞍部。

断崖断崖是沙质、土质或石质山坡风化崩落形成的垂直地貌。因地壳运动形成的近于垂直的山坡为峭壁，上部凸出下部凹入的峭壁叫悬崖。1.3.2等高线等高线是地面上高程相同的点所连接成的闭合曲线，也可以看作是不同海拔高度的水平面与实际地面的交线，所以等高线是闭合曲线。在等高线上标注的数字为该等高线的海拔高度。

等高距地形图上相邻等高线之间的高程差（垂直距离），称为等高距（等高线间隔）。在同一幅地形图上等高距是相同的，同一条等高线上各点的高程相等。等高距的设定与地形图比例尺和测区地面起伏情况相关，国家基本地形图的等高距，在测量规范中有统一的规定：比例尺1:10001:50001:1万1:5万等高距（m）0.5-11-55-1010-20相邻等高线间的水平距离叫做等高线平距。等高线平距越大表明坡度越小，等高线平距越小表明坡度越大。等高线的种类地形图等高线按其作用和表现形式分为四种。（1）首曲线也称为基本等高线，是按照测量规范规定的等高距测绘的等高线。首曲线可以显示地形的基本形态。（2）计曲线也称为加粗等高线，为了用图方便从0米起每隔四条基本等高线加粗描绘一条等高线。在计曲线上标记等高线的高程。（3）间曲线也称为半距等高线，为了显示地表的局部特征，在两条首曲线之间用长虚线加绘1/2基本等高距的等高线。（4）助曲线也称为辅助等高线，是按1/4基本等高距用短虚线绘出的等高线。用来显示基本等高线和间曲线都不能表示的地形。等高线的种类等高线的特性（1）在同一幅地形图上，等高距应是相同的。（2）等高线是一条闭合的曲线不能中断，但不一定都在一幅地图内闭合。等高线在图外闭合时其两端要与图廓相接。（3）等高线一般不能重合、相交，也不能分岔。等高线只有在峭壁、悬崖处才会重合或相交，等高线重合处需使用悬崖符号表示。（4）等高线通过山脊、山谷时必须转变方向，山脊线和山谷线应与转变方向处的等高线的切线垂直相交。（5）等高线不能通过地物，如道路、建筑、居民区、河流等。（6）一条等高线毫无意义，只有一组等高线才能表示地形的起伏变化。基本地貌形态的等高线图（1）山头和洼地的等高线图表示山头的等高线是一组闭合曲线。曲线外侧绘出的与等高线垂直的短线叫示坡线，表示坡度下降的方向。山头的示坡线在等高线外侧，指向坡下。山头按形状不同分为尖顶、圆顶、平顶三种。洼地是低于四周地面且经常无积水的地貌，其等高线形状与山头的相似，但示坡线在等高线的内侧。盆地的等高线也是如此。可从高程注记和示坡线区分等高线是表示山头还是洼地。山顶、盆地或洼地的等高线图山顶：等高线闭合，且数值从中心向四周逐渐降低。盆地或洼地：等高线闭合，且数值从中心向四周逐渐升高，如果没有数值注记，可根据示坡线来判断。

（2）山脊、山谷、山坡的等高线图山脊的等高线是一组凸向低处的曲线，各条等高线方向改变处的连线叫山脊线（分水线）。山脊按形状分为尖形山脊、圆形山脊、平齐山脊。山谷的等高线是一组凸向高处的曲线，各条等高线方向改变处的连线叫山谷线（集水线）。山谷按其断面形状分为V形谷、U形谷、槽形谷。山坡是山脊和山谷两侧的部分，近似于一个倾斜的平面。山坡的等高线为一组近似的平行线。山脊与山谷的等高线图山脊：等高线凸出部分指向海拔较低处。等高线从高往低突，就是山脊。山谷：等高线凸出部分指向海拔较高处。等高线从低往高突，就是山谷。（3）鞍部的等高线图鞍部是在两个相对的山脊和山谷的会聚处，其两侧的等高线是大致相对称的两组山脊和山谷的等高线。鞍部：正对的两山脊或山谷等高线之间的空白部分。

（4）陡崖、断崖（峭壁）、悬崖的等高线图断崖、峭壁处等高线非常密集或重合，此处使用断崖符号表示。a.陡崖b.断崖（峭壁）c.悬崖（5）冲沟冲沟为坡面因流水冲刷而形成的陡深沟谷，等高线在接近冲沟边线时向坡上方改变方向，沟边的表示方法与断崖相同。1.3.3地形图在考古工作中的应用确定地面点的高程、经纬度与坐标根据等高线确定点的高程

确定点的经纬度地形图在考古工作中的应用根据点的经纬度与坐标值在地形图上进行标绘可以采用全球定位系统测量目标点的经纬度。绘制地形图上已知方向的横断面图横断面在研究墓葬的封土情况、遗址沿山坡的分布特征等考古工作中很有意义，所以经常需要根据遗址的地形图来绘制其一定方向的横断面图。编绘考古遗迹分布图

1.4皮尺（卷尺）丈量与罗盘测量

丈量就是用已知长度的尺子对一直线进行直接的比较，从而获得直线的长度。皮尺（卷尺）丈量的工具简单，适用于平坦地区的近距离测量，不适于地形起伏较大地区或测量较长的距离。丈量所用工具：皮尺或钢卷尺，测钎、标杆、垂球、水准器等。皮尺分为刻划尺（用尺上所刻的零分划线作尺的零点）与端点尺（以尺头最外端作零点）。卷尺与皮尺测钎与标杆测钎是用来标记尺段和计算已丈量过的整尺数量的。一段磨尖，另一端弯成回环，全长约40厘米，每组测钎为11根。标杆为木质圆杆，长2米、2.5米或3米，一端装有铁尖，便于插入地面。全杆用红白油漆区分为20厘米长的格区，以便于远方辨认，也可作粗略的距离测量。水准器1.4.1平地丈量距离当测量距离较近时，可使用皮尺、丈绳等丈量工具，在测点之间直接进行测量。如果所测量的两点相距较远，丈量就要分段进行。为了保证每一段的丈量都是在连接两端点的直线上，首先要用标杆敷设通过两端点的直线。使用测杆敷设直线的方法，称为三杆法。要测量平地上AB两点间的距离，需由甲、乙两名测量员持皮尺、标杆、测钎等工具从A点向B点放尺测量。三杆法举例：（1）AB处各垂立一个标杆，甲将皮尺零端固定在A处，乙持皮尺向B点放尺至皮尺的终端。甲指挥乙将一标杆垂立在AB直线上皮尺终端处P。（2）甲、乙分别用测钎分别标明A、P两点的位置，持测杆、皮尺两端继续向B点移动。（3）甲至P点垂立标杆，将皮尺零端固定于P点，并指挥乙将标杆垂立在AB直线上皮尺终端处P1点处。（4）如此往复直至B点。最后将各测段长度相加，求出AB的距离。

分段测量时应注意：1、各测段的终点均应在AB直线上。2、各测段的丈量要力求精确（皮尺、丈绳应拉直并且水平）。必要时可往返测量，取两次测量的平均值。

1.4.2倾斜地面上水平距离的测量在坡度不大的情况下，可以采用水平线法进行测量。这种方法使用皮尺、测杆、水平尺、垂球等工具直接或分段进行丈量。如图：要测量坡上A点和坡下B点之间的水平距离，图示如下：注意：采用此方法丈量水平距离时，每一测段的测量长度不要超过20米，否则皮尺会产生较大的下垂，影响测量的准确性。1.4.3特殊地形中水平距离的测量在比较复杂的地形中丈量两点之间的距离，最重要的是要确保丈量始终是在通过这两点的直线上进行的。所以，准确丈量的前提是布设施测点之间的直线。（1）洼地中的测量（1）在AB两点处各垂立一测杆。由甲、乙两名测量员在AB之间将两个测杆垂立于靠近AB直线上的P、Q两点处。（2）乙在Q点指挥甲左右移动P点测杆，使Q、P、A成一条直线。（3）甲在新P点位置指挥乙移动测杆，使P、Q、B成一条直线。（4）乙在新Q点位置再指挥甲移动测杆，使Q、P、A再次成一条直线。（5）如此往复调整P、Q、的位置，直至P、Q、B和Q、P、A均在一条直线上为止。（6）最后分段测出AP、PQ、QB的水平距离，相加后得出AB间的水平距离。（2）不通视地形中的测量1.4.4罗盘仪测量罗盘仪的种类与构造罗盘仪主要分为地质罗盘仪、森林罗盘仪与五一式罗盘仪。地质罗盘仪体积较小便于携带，其构造一般由三部分组成：指示方向的磁针和刻度盘；瞄准方向的照准觇孔、照准准星及反光镜；观测水平及倾斜角的圆盒水准器和长盒水准器。田野考古工作通常使用地质罗盘仪。罗盘仪的注记形式罗盘仪的方向刻度标记有方位角和象限角两种方式。标记方位角的叫做方位罗盘仪，标记象限角的叫做象限罗盘仪，有的罗盘仪同时标记方位角和象限角。方位角与象限角之间的换算关系Ⅰ象限内：方位角=象限角Ⅱ象限内：方位角=180度-象限角Ⅲ象限内：方位角=180度+象限角Ⅳ象限内：方位角=360度-象限角方位罗盘仪的注记与度数方位罗盘仪的方向刻度方法是：以0度和180度直线为视准轴，视准轴的一端标记为0，另一端标记为180，按逆时针方向标记刻度一周至360度。刻度盘标记方向的顺序与方位角相反，这样磁针所指的刻度数值恰好就是所测目标的方位角。使用方位罗盘仪测量方位，当照准方向为0度时应以磁针指北一端读数，当照准方向为180度时应以磁针指南一端读数。象限罗盘仪的注记与度数象限罗盘仪的方向刻度方法是：将视准轴的南北两端均标记为0度，由0度分别向两侧标记刻度至90度，并在0度处标记南、北，在90度处按与实际方向相反的位置标记东、西。使用象限罗盘仪测量方位，当刻度盘视准方向为北时以磁针指北一端读数，如果以“南”标记照准目标则以磁针指南一端读数。罗盘仪测量方法（1）磁方位角测量测量方位有两种情况：一是测定远方目标与所在位置之间的方位；一是测定遗迹和探方边线的方向。当观测目标的仰角小于45度或俯角小于15度时，从反光镜中可看到目标，并使水准器的气泡居中，直至长觇板和目标的像同时被镜面的中线所平分，即可按磁针北端读数来读取磁方位角。当目标俯角大于15度，反光镜中不易看到目标时，需要将罗盘仪调转180度，再参照上述方法，按磁针南端来读出方位角。（2）水平线测量考古测量中绘制遗迹及探方剖面图时，首先要敷设水平基线，以水平基线为基准来测定遗迹及地层的剖面形状。使用地质罗盘仪测量时，将罗盘仪侧立通过长盒水准器游标及测斜刻度盘测定水平。（3）倾斜角测量测量倾斜角时，应该关闭磁针制动开关。如果测量一个倾斜边的角度，直接将罗盘侧立于斜边上，用手调整罗盘仪后面的手把，使长盒水准器居中，水准器下的指针所指的底盘刻线读数即为倾斜角度。使用地质罗盘仪测量坡地倾斜角时，应在所测坡地上敷设一条与坡面平行的测量基线，将罗盘仪侧立通过长盒水准器游标及测斜刻度盘测定基线的倾斜角。通过倾斜角、斜率以及两点之间的水平距离、倾斜距离可以计算出高差。注意事项罗盘仪使用时，应注意避免任何磁铁接近仪器，选择测站点应避开高压线，车间、铁栅栏等，以免产生局部吸引，影响磁针偏转，造成读数误差。使用完毕，应立即固定磁针，以防顶针磨损和磁针脱落。4.3.3磁偏角磁偏角会随着不同的时间地点而不断地移动。目前磁北极在加拿大境内，距地理北极大约相差1500km。考古测量通常使用磁北方向作为测量的基本方向，而不考虑磁偏角。1.4.5以皮尺与罗盘进行探方布设考古发掘首先需要布设探方或者探沟。考古发掘探方、探沟通常是布设成南北向的规则矩形，规格以5m×5m和10m×10m为多。一般以发掘区西南点作为平面坐标系的原点。布设探方的方法和步骤：

（1）首先在发掘区的西南角打下一木桩，使该木桩作为整个发掘区的测量基点（O），即独立平面直角坐标系的坐标原点。（2）从O点向北敷设一条南北方向线P，长度应略超出发掘区北端。由O点沿南北方向线P向北量取5米，打下一木桩（A）。（3）在A点固定一皮尺取7.07米，在O点固定另一皮尺取5米，使两皮尺的7.07米点和5米点相交，并用力拉直拉水平交会出B点，在B点上打下一木桩。使用三杆法或测量仪器敷设OB延长线至发掘区东端。（4）在A点和B点各固定一皮尺，均取5米使两点相交，用力拉直拉水平交会出C点，打下木桩。这样发掘区西南角的一个探方，便布设完成。布设探方的方法和步骤：（5）采用仪器测量或三杆法，通过OB两点作东西方向线Q，长度应超出发掘区的东端。（6）通过AC两点作Q的平行线Q1，通过BC作P的平行线P1。（7）在P、P1、Q、Q1线上，每隔5米打下一木桩，至发掘区的北端和东端。（8）通过P、P1及Q、Q1上各相应桩点，作P2、P3┅Pn条南北线和Q2、Q3┅Qn条东西线。（9）在布设的各条南北线和东西线上，每隔5米打下一木桩，将全部探方敷设完成。布设探访边线的同时，将隔梁线也一并拉出。探方的排序考古发掘布设的探方，需要对其进行编号。探方的编号按其排序方式而定，探方的排序通常采用坐标法和排列法两种。注意：布设探方之前，应先将地表整平，若在坡地布方，要将测线拉至水平测量桩位。坐标法

以发掘区的西南角为总坐标基点（原点），以第一象限覆盖整个遗址，序号由探方的纵横坐标构成，如T0203表示横排第2个、纵列第3个探方。坐标法排序，只要读出探方编号就能够迅速查出其在发掘区的准确位置。排列法

按探方分布次序编号，从发掘区西南角算起，横向或纵向依次从1号开始，如T1、T2···。发掘面积较大或遗址有自然地形或人为分割时，可以采用分区编号。如T101表示第一区的第1个探方；T201表示第二区的第个探方。也可以用A、B、C···或Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ···等形式来表示区号，如AT1，ⅡT1。多次发掘的遗可以将发掘次数或发掘年份编入探方序号，如T301表示第三次发掘的第一个探方，98T1表示98年发掘的第一个探方。第二章新测量技术在田野考古中的应用2.1卫星定位系统2.2全站仪2.3多基线数字近景摄影测量与三维激光扫描技术2.4遥感技术2.5地理信息系统2.1卫星定位系统卫星定位系统（SatellitePositioningSystem)是利用在空间飞行的卫星不断向地面广播发送加载某些特殊定位信息的无线电信号来实现定位测量的定位系统。卫星定位系统一般包含三个部分：空间部分（卫星星座）、地面控制部分（地面监控系统）与用户设备部分（信号接收机）。现在运行的卫星定位系统有美国的全球定位系统（GPS）和俄罗斯的全球卫星导航系统（GLONASS）和中国的北斗卫星导航系统（COMPASS），正在研发的有欧盟的GALILEO系统。GPS全球定位系统是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。该系统用户可以在全球范围内实现全天候、连续、实时的三维导航定位和测速，还能够利用该系统进行高精度的时间传递。另外，该系统还用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的。经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年3月，全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成，目前实际运行的卫星有27-28颗。

北斗卫星导航系统是我国自主研发的，独立运行的卫星导航系统（BDS），目前已成功发射4颗试验卫星与16颗导航卫星，到2020年，预计建成由5颗地球静止轨道和30颗地球非静止轨道卫星组网而成的全球卫星导航系统。2011年12月27号起，开始向中国及周边地区提供连续的导航定位和授时服务。2012年12月27日起，开始向亚太大部分地区正式提供连续无源定位、导航、授时等服务。GPSGPS在考古测量中的应用2.1.1手持GPS在考古调查中的应用手持GPS是一种方便快捷的采集遗址、遗存信息的工具，它的使用打破了传统考古调查的局限性，使得调查收集的数据更为全面，详尽。目前手持GPS的精度能达到6米以内，可以满足考古调查测量时测量遗址位置，并将其标绘于1:5万，甚至1:1万地形图上的需要。手持GPS在考古调查中的具体应用主要包括测点、测距、测面积、高程测量、电子罗盘、航迹等内容。利用手持GPS进行考古调查，依然要遵循GPS测量的基本操作规程。利用手持GPS进行区域考古调查准备工作。准备好调查区域的地形图、GPS、对讲机、记录便签等。在充分熟悉调查地区地形图的基础上，根据调查目的地及调查人员分组情况选定调查路线，每3～4人一组，利用GPS的导航及定位功能进行地块现场调查、对现有遗迹位置测量。现场调查。采用国内外比较流行的区域系统调查方法，这也是一种一定区域内的全覆盖式调查。与传统的调查方法相比，该方法收集到的信息更加丰富全面。规定如果条件允许，调查者横向之间应保持30米左右的距离，每人每个测点的距离为20米，这样，每一个测点都代表了一定的面积范围，在此范围内发现的任何遗存都归入该点。在实地调查中，以观察地坎为主要调查方式，这样做主要是考虑到地坎断面上更易于发现遗存或者遗迹。数据记录。每个调查队员除了携带GPS以外还应携带记录便签、记录笔等。在每测一个点位时都应详细地记录点位的编号，比如N20080101M001；点位坐标，包括经纬度和高程；遗存或者遗迹位置，比如：李庄东；记录遗迹的类别，比如灰坑、文化层、地表等；记录遗存的类别陶片、石器等；记录遗存或者遗迹的文化分期，比如仰韶、庙底沟二期、龙山等；如有其他情况应在备注中详细记录。数据处理与分析。根据要求在Access等数据库软件中建立结构表单，形成我们所需要的数据库，然后将采集的数据输入到数据库（如FileMaker、GIS等）中，利用数据库的强大功能来满足我们对数据的查询、修改、调用、输出等一系列操作。调查结果。利用上述数据库可以直接分析得到一些有价值的结果，如不同时期人类居址的相对高度、不同时期的中心聚落等。后套木噶遗址区域调查记录表后套木嘎遗址调查区域与发掘地点2.1.2RTK技术在田野考古中的应用RTK(RealTimeKinematic)技术又称载波相位动态实时差分技术，它能够实时地提供测量点在指定坐标系中的三维坐标(x，y，z)，并能够达到毫米级的精度，是一种快速、高精度的动态GPS测量技术，可极大地提高外业作业效率，是GPS应用的重大里程碑。RTK技术系统构成1.基准站2.移动站3.数据链RTK技术的特点定位速度快，可在1-2秒内确定待测点坐标。精度较高，可以达到mm级。应用范围广，广泛应用于城市、矿山等区域性的控制测量，工程测量和地籍测量等。作业简单，自动化程度高。作业成本低，所需时间短。RTK技术在田野考古中的应用测绘地形图以往测绘地形图时都要求在测站上测四周的地形地貌等碎部点，这些碎部点都与测站通视，而且一般要求至少2～3人操作，在拼图时一旦精度不合要求还得到外业去返测。采用RTK时，仅需一人背着仪器在要测的地形地貌碎部点呆上一二秒种，并同时输入特征编码，通过手簿可以实时知道点位精度，把一个区域测完后回到室内，由专业的软件接口就可以输出所要求的地形图，这样用RTK仅需一人操作，不要求点间通视，大大提高了工作效率。布设探方

用全站仪放样出一个设计点位时，往往需要来回移动目标，而且要2～3人操作，同时在放样过程中还要求点间通视情况良好，在生产应用上效率不是很高，有时放样中遇到困难的情况会借助于很多方法才能放样。采用RTK技术放样时，仅需把设计好的探方点位坐标输入到电子手簿中，背着GPS接收机，它会提醒你走到要放样点的位置，既迅速又方便，由于GPS是通过坐标来直接放样的，而且精度很高也很均匀，因而在外业放样中效率会大大提高，且只需一个人操作。还可以将勘探的结果使用RTK记录下来，在布设探方以后，将遗迹的位置进行放样，按照放样位置进行发掘，这样也可以避免许多重复工作。三维坐标数据采集每个遗迹、遗物在一定的坐标系中都有其唯一的坐标，将这些坐标采集以后，录入到GIS系统之中，为遗迹建立三维模型，进而展现古代生活习俗。此外，RTK技术也可以结合全站仪碎部测量，使测量数据有更高精度。目前，使用新技术最大限度地提取各种考古信息，已被越来越多的考古工作者接受和采纳，并在实际工作中得以推广。使用RTK技术进行数据采集、田野地形图测绘、放样等工作，可以省时省力，并且数据质量有保障。将RTK技术应用在田野考古中，将是考古测绘的发展趋势。参考文献1、姚军：《便携式GPS仪在考古测绘中的应用》，《四川文物》2007年第2期。2、高振华：《手持GPS在考古调查中的应用》，《中国文物报》2008年2月15日第八版。3、高振华：《RTK技术在田野考古中的应用前景》，《中国文物报》2009年2月13日第七版。4、王昭：《考古测量的新方法——RTK、GPS、全站仪等测量新工具在考古发掘中的应用》，《东北史地》2009年第2期。2.2全站仪全站仪，即全站型电子速测仪（ElectronicTotalStation），是一种集光学、机械、电子元件为一体的高技术测量仪器，是集水平角、垂直角、距离(斜距、平距)、高差测量功能于一体的测绘仪器系统，同时具备了电子经纬仪与光电测距仪的功能。因其一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作，所以被称之为全站仪。

广泛用于控制测量、细部测量、施工放样、变形观测等的测量作业中。全站仪超站仪带有强大GPS功能，RTK定位精度厘米级一键确定测站坐标建站方便，无需控制点完成定向后可立即测量，更容易，更快捷所有数据储存于一个数据库中全站仪的特性自动检测和改正功能，在一定误差范围内，仪器可以将校正后的轴系残留误差通过软件修正。双向数据传输功能，和计算机可以双向传输数据。程序化特性，内置有坐标、悬高、偏心等测量模式。特殊性，带伺服马达的全站仪可以自动跟踪目标，超站仪甚至可以实现无人值守的测量。统一性和开放性，仪器间具有统一的储存介质、数据接口和数据格式，达到相互间的数据共享和开放。全站仪在考古工作中的应用布设探方。精度高，定位准确，不受地形限制。细部测量。测量遗迹各细部点的坐标，而后在坐标纸上逐点描绘，最终绘制成图。控制测量。可采用已知控制点作为坐标原点，也可设定任意点作为坐标原点。地形测量（等高线）。地形起伏大的区域多测点，地形较为平坦的区域少测点。参考文献秦岭、张海：《电子全站仪在考古中的应用》，《考古》2006年第6期。王昭：《考古测量的新方法——RTK、GPS、全站仪等测量新工具在考古发掘中的应用》，《东北史地》2009年第2期。方启：《谈谈全站仪在考古中的应用》，《东北史地》2011年第1期。2.3多基线数字近景摄影测量与三维激光扫描技术2.3.1多基线数字近景摄影测量近景摄影测量是摄影测量的一个重要分支。多基线数字近景摄影测量是以计算机视觉原理（多基线）代替人眼双目视觉（单基线）的传统摄影测量原理，从空间一个点由两条光线交会的摄影测量基本法则变化为由多条光线交会而成的全新概念。它能对普通单反数码相机获得的影像，完成从自动测量到测绘各种比例尺的线划地形图的生产，及对普通数码相机所获得的影像进行快速精密三维重建，对于遗迹与不可移动文物的保护有重要作用。目前考古工作中的多基线数字近景摄影测量主要运用lensphoto软件完成。该软件能够检校相机参数，并根据对全站仪的控制测量数据与拍摄的照片数据处理的结果，生成数字表面点云、数字高程模型、正射影像图与三维模型等多种产品，进一步处理可得到等值线图、线图等传统图件，能够全面记录遗迹和遗物的三维空间信息，满足考古与文化遗产保护工作中对于空间信息快速提取与三维展示的要求。外业作业方式外业工作主要是测量控制点和拍摄照片。一般先使用全站仪测量少量控制点，用于数据处理时的绝对定向，以便将测量对象置入特定的三维直角坐标系中。拍摄时采用高像素（1200万以上）的数码单反相机，对被测物体连续拍摄影像。摄站的个数和基线长度按现场情况而定，相邻影像的重叠度必须大于80%以上，交会角不小于5度，尽量减少遮蔽物，以免降低匹配效果。根据所拍摄的目标物，须尽可能充满整幅影像的情况下（大于80%），由摄站与目标物之间的距离决定摄站的数量与合适的镜头。依照相同的距离平行目标物设置摄站，摄站间距大致为摄距的1/12，每个摄站只拍摄一张影像，而且应保证清晰度。拍摄照片之前或之后，应该对相机进行检校，得到相机的准确焦距。依据照片、控制点数据与相机参数，就能在内业进行一系列的数据处理，生成点云、正射影像图与三维模型等产品。不可移动文物的多基线数字近景摄影测量Lensphoto软件生成的造像三维点云图佛像正射影像图与内业处理后的线图佛像的正射影像叠加等值线与轮廓线图2.3.2三维激光扫描技术三维激光扫描技术又称“实景复制技术”，是上世纪九十年代中期开始出现的一项高新技术，是继GPS空间定位系统之后又一项测绘技术新突破。它通过高速激光扫描测量的方法，大面积高分辨率地快速获取被测对象表面的三维坐标数据。可以快速、大量地采集空间点位信息，为建立物体的三维影像模型提供了一种全新的技术手段。

三维激光扫描技术的优越性变单点采集为批量式采集。实现了“外业测量内业化”，测量精度高，速度快，降低测绘工作的强度。节省了以往费时、费力的测量辅助设施。实现了“所见即所得”，对于异性构件与不规则遗存的测绘尤为有效。实现了考古过程的定量化和完整性，为考古过程的动态展示与发掘现场的再现提供了切实可行的方法。传统测绘和三维激光扫描测绘的工作方式对比文物建筑的点云和基于点云绘制的二维线划图基于点云的正射影像、等值线、三维模型墓葬的三维曲面模型与墓室展开示意图三维激光扫描速度快，精度高，但点云数据往往在细部纹理的表现与三维目标的边缘描述存在不足，设备价格相对高昂。数字摄影测量的设备相对廉价，易于操作，对于细部纹理与目标边缘的表现效果较好，但其适用范围较小，对于表面平坦且纹理特征不明显的目标处理效果较差，且数据噪点较大。因此，在对特殊形态对象进行精细化表现时，往往需要二者的结合。出土器物照片和基于扫描的二维图、三维模型、三维打印参考文献杨蔚青等：《三维激光扫描技术在土遗址保护中的应用——以隋唐洛阳城定鼎门遗址唐代道路遗址保护为例》，《中原文物》2012年第4期。周立、毛晨佳：《三维激光扫描技术在洛阳孟津唐墓中的应用》，《文物》2013年第3期。白成军、王其亨：《三维激光扫描技术在文物及考古测绘中的应用》，《文物》2013年第3期。2.4遥感技术遥感（remotesensing）是一种非接触的，远距离的探测技术。一般指运用传感器/遥感器对物体的电磁波（如电场、磁场、电磁波、地震波等）的辐射、反射特性的探测，并根据其特性对物体的性质、特征和状态进行分析的理论、方法和应用的科学技术。电磁辐射波谱图当代遥感技术的发展（多传感器、高分辨率、多时相特征）1972年，美国发射了地球资源技术卫星ERTS-1（后改名为Landsat-1），装有MSS（多光谱扫描仪）传感器，分辨率79米。1982年Landsat-4发射，装有TM（专题绘图仪）传感器，分辨率提高到30米。1986年法国发射SPOT-1，装有PAN（全色态）和XS（多光谱态）遥感器，分辨率提高到10米。1999年美国发射IKONOS卫星，空间分辨率提高到1米。2001年美国发射quickbird卫星，空间分辨率进一步提高到0.61米。卫星遥感的几个概念空间分辨率是衡量遥感图像（或影像）能有差别地区分开两个相邻地物的最小距离的能力。全色遥感影象是对地物辐射中全色波段的影象摄取，因为是单波段，在图上显示是灰度图片。全色遥感影象一般空间分辨率高，但无法显示地物色彩。多波段，又叫多光谱，是指对地物辐射中多个单波段的摄取。得到的影象数据中会有多个波段的光谱信息。对各个不同的波段分别赋予RGB颜色将得到彩色影象，但是空间分辨率较低。全色波与多光谱数据在进行融合时候，根据显示效果以及操作过程中得到的经验，一般设定为多光谱分辨率高于全色分辨率四倍左右为效果最佳。所以卫星影像的多光谱分辨率基本为全色分辨率的四倍。遥感考古

遥感考古就是从空中、地面、水下等不同空间位置上，运用摄影机、扫描仪、雷达等成像设备，获取考古遗址的影像资料，然后运用计算机图形图像处理技术，对这些影像进行增强和处理；同时根据遗址范围内地表状况和光谱成像规律等的相互关系，对影像的色调、纹理、图案及其时空分布规律进行研究，判定遗迹或现象的位置、分布、形状、深度等特征，进行遗址探查、考古测量、古地貌和古遗址的复原、重建等工作，为考古研究提供重要线索。考古遥感影像的解译（1）目视解译直判法对比法邻比法历史比较法逻辑推理法（2）计算机解译辽庆州城街道与建筑遗址航拍片乾陵南部航空遥感图片电阻率探测法的应用磁法勘探。考古磁法勘探是运用磁力仪等设备，观测和分析考古遗迹或现象与周围地层之间的磁性差异，由此来研究考古遗迹或现象的分布特征。磁法探测比较容易鉴别的考古目标有窑址、灶坑、窖藏（铁器和陶瓷制品等）。在这些地方与制品中，氧化铁含量成分在长期燃烧作用下，逐渐转化成磁铁以及自身的热顽性磁化。所以它们的磁场强度明显地高于周围土壤。遗迹的电阻率和磁场曲线图参考文献聂跃平等：《中国遥感技术在考古中的应用和发展》，《遥感学报》2009年第5期。邓飚等：《遥感技术在考古中的应用综述》，《遥感学报》2010年第1期。2.5地理信息系统地理信息系统（GeographicInformationSystem或Geo－Informationsystem，GIS）有时又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”，属于空间信息系统，是以地理空间数据库为基础，在计算机硬、软件系统支持下，运用系统工程和信息科学的理论，采用地理模型分析方法，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、模拟、显示和描述，为地理研究和地理决策服务提供多种空间地理信息的技术系统。地理信息系统示意图GIS工具（软件）GIS工具，是一组具有数字图形化、储存管理、查询检索、分析运算和多种输出等基本功能的套装软件。国外的GIS软件：ArcGIS（包括ArcGIS,MapObjects,ArcIMS、ArcSDE等）（ESRI，当前最高版本10）、MapInfo、GeoMedia、MGE、SmallWorld等国内的GIS软件：Supermap（超图软件，当前最高版本6R）、MapGIS（中地数码，当前最高版本K9）、GeoStar（武大吉奥，当前最高版本5.2）、TopMap、GeoBean、VRMap、MapEngine等。

GIS软件的主要功能空间数据输入管理图形及属性数字编辑空间数据库管理空间数据查询和分析空间数据输出管理应用模式和应用系统开发GIS与考古学研究考古