浅谈考古遗址地形数据的获取与利用

在考古工作中接触的地形图大多为1:1万的基础地形图，以及1:2000乃至更大比例尺的地形图：

1:1万的基础地形图（图一）比例尺较小，包含少量的高程点，地形数据以等高线表示为主，等高距为5米，不适用于体现小范围考古遗址的地形变化，其中地物信息杂多，需要对地图二次描图并加工才能用于考古制图。

图一  1:1万地形图（局部）

大比例尺的地形图能够提供详细的地貌、地物信息，通过对地形图的修饰整理，可以用以考古制图，但地形数据一般为离散高程点数据，等高线也经过修剪，生成的高程模型分辨率较低。大比例尺地形图一般存放于当地国土部门，需要提交申请购买，但是购买需要相关文件的支持（地形图为涉密数据），实际工作中多为抢救性发掘项目中由工程方提供，而主动性考古发掘项目则很难获取。

图二  1:500地形图

随着测绘技术和无人机科技的迅猛发展，考古领域越来越多的利用小型无人机摄影测量技术获取遗址区域地形图，这种方式大大降低了获取地形数据的难度与门槛，通过内业处理，可获得高精度、高分辨率的三维实体现场模型（图三），不仅能够生成数字高程模型（图四）还能生成数字正射影像进而完成线划图的制作，后期利用GIS软件构建考古地理信息系统（图五），为考古研究提供多维度、多元的分析数据。

值得注意的是，南方地区植被覆盖严重，通过简单的摄影传感器获取的照片影像难以过滤植被的高度，无法反映真实的遗址地形，需要结合实地测绘以及1:1万地形底图绘制等高线。若要采集大范围的地形数据，内外业的处理难度都将陡增。

图三  遗址地形三维实景

图四  数字高程模型

图五  遗址文化层厚度分析图

遥感是20世纪60年代发展起来的新兴的综合性科学技术，它建立在空间科学、光电技术、地学规律、数理方法和计算机技术等学科的基础上，并随着相关学科的发展而发展。遥感平台包括人造卫星、航天航空飞机等。考古研究中可能会使用的卫星遥感数据一般为中、高分辨率影像[1]，以及公开的高分辨率（30米）高程数据（ASTER GDEM卫星数据）。使用卫星数据可以在GIS软件中生成大范围的地形渲染图（图六），叠加公开的水系等矢量数据可以进行坡度分析、水系缓冲区分析、遗址密度分析等，满足遗址宏观区域性考古研究的需求。

图六  地形渲染图叠加水系

（高程数据来源于地理空间数据云，http://www.gscloud.cn/home）

1：1万的地形图往往作为研究遗址的基础性底图，多为参考所用；大比例尺地形图内容详实，使用国家2000坐标系，符合国家文物局的各项要求，是制作遗址平面图的最佳底图；对于难以获取地形图的考古工地，则需要通过航拍的手段获取地形数据并生成线划图，以记录考古的各类空间数据；而各类遥感数据为我们研究大遗址、聚落文化等考古研究提供重要的地形数据。

另外，根据《地图管理条例》相关法律法规，出版书籍中对涉及到行政边界的地图应报送有审核权的测绘地理信息行政主管部门审核后方可使用，所以在绘制类似遗址地理位置图等涉及边界的地图时应当考虑使用带有审图号的地图作为底图，可以从天地图网站的标准地图板块中下载使用（https://hunan.tianditu.gov.cn/TDTHN/tjxz/index.html）。