安徽数字化考古发展及应用研究

摘 要：安徽数字考古起步早，有其自身发展脉络和发展方向。首先简述了国内数字化考古的发展起源，然后总结了安徽数字化考古发展的历程及各阶段特点，简要论述数字考古应用的技术设备和领域，最后针对安徽数字化考古的发展前景提出研究观点。

关键词：数字化考古；信息化；大数据；公众化

中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）17-0019-02

目前，考古科研单位承担着繁重的考古调查和发掘任务，原有的手工记录、管理考古现场资料的方式，已经不能满足对考古现场资料进行科学、准确的记录以及高效管理和研究利用的需要。数字化的设备和软件逐渐引入到考古学科中来，越来越多的考古科研单位也开始适应考古“数字化”思维的，向考古数字化时代转变。安徽省考古有着自己的数字化发展历程。笔者从专业角度审视安徽数字考古的发展，希望努力探索数字考古的发展方向，并求教于方家。

1 数字化考古概述

1975年，童恩正、张升楷和陈景春三人合著了一篇关于《关于使用电子计算机缀合商代卜甲碎片的初步报告》，是国内首次利用计算机技术研究甲骨碎片缀合方法[1]。该文发表之后在国内考古界反响不大，也未得到足够的的重视。1986年吕建昌翻译一篇大卫V·M·史蒂芬等人合著的《微机在考古领域中的应用》，把国外的计算机在野外考古发掘中的数据采集技术引入到中国[2]，推动力了中国数字考古的发展。1988年中国科学院遥感应用研究所的朱来东先生发表了《遥感技术与农业考古》，论述了遥感技术对农业考古的发展起到很大的促进作用[3]。

随着考古的发展，数字化的技术手段越来越多地应用到考古中，刘建国先生论述“数字考古”是技术集考古调查、发掘、研究中的图形、图像、文本、声频、视频、光盘储存、电子印刷和计算机通信之大成[4]。数字化的考古是区别于以“手动”为主的传统考古，数字化考古主要依赖于数字化媒体来获取资料数据信息。

2 安徽数字化考古历程

第一阶段：遥感考古的发展（20世纪80年代末至21世纪初）。

1987年，安徽省地科所遥感站与安徽省文物考古所合作对寿春城进行遥感考古的尝试，采用航空照片并利用计算机处理软件对寿春城了解城址概况[5]。1989年滁县地区的张宏斌等人对凤阳明中都进行遥感技术分析，解译明中都的内部结构及保存状况[6]。1997年，上述两家单位又对南陵土墩墓等古遗迹进行遥感考古，收获颇丰[7]。2001年宫希成先生总结遥感考古的历程，他认为要强调遥感技术和常规考古方法的结合，以充分发挥各自的优势，取得最佳效益[8]。该阶段主要是利用老的航片，遥感技术人员与考古人员协同工作获知肉眼无法看到的考古信息，为传统考古提供一条新的思路。

第二阶段：数码相机和电脑的应用（20世纪九十年代起）。

田野考古发展的需要，促使考古人员开始用数码照片和电脑存储发掘资料信息。数码相机与电脑的结合大大提高了考古发掘获取影像的效率。数码相机操作简单、明了，容易上手。电脑的应用更是提高了野外考古作业资料整理的效率，随时录入考古采集的数据。

该阶段比较重要事件是房迎三先生在旧石器考古软件的开发与应用的贡献，他Fox base 2.10作为开发平台，完成分析软件石制品管理系统，后又加入了QBASIC编写图形处理系统。建立可操作的器物管理数据库系统，便于录入、编写、修改、查询等操作。他认为国内数字考古刚刚起步，需要计算机专业人员和考古人员协同合作，共同研发可操作的考古数字化系统[9]。这一阶段主要是数字化的设备和软件同步开发进行，并且在意识上开始重视考古数字化的科学性和高效性。

第三阶段：GPS、全站仪、Autocad等硬件及软件的引入（2002-2010年左右）。

该阶段是安徽考古真正数字化的开始。2002年10月12日，安徽遥感考古工作站在芜湖成立。工作站的成立将促进学校自然科学、技术科学与社会科学的相互渗透。这是安徽考古事业的重要里程碑，标志着安徽省在科技考古领域进入了一个新阶段。

野外发掘开始融入数字化的记录与存储。全站仪等测量设备的引入大大提高发掘的质量和效率，开始摆脱了传统线绳布控探方的束缚。GPS在野外考古调查，用途很大，其定位精度高、功能多、操作简便等优点，它与地理信息系统（GIS）、遥感系统（RS）合称3S系统。同时尝试使用GIS改善调查方法及分析数据能力。另外数字绘图软件的引入，如Autocad和Photoshop，尤其是在青年学者中应用广泛。制图软件提高了制图的速度和质量。该阶段无论是硬件还是软件发展都比较快，紧跟着中国考古发掘的潮流，野外获取资料技术手段的多样性，同时绘图技术得到很大提高。

第四阶段：三维数字化理念的兴起（2011年至今）。

该阶段主要是三维软件的引入和设备的利用，安徽省考古所自2011年开始尝试利用三维软件复原器物、遗存和墓葬。首先是对2007年凌家滩遗址第五次发掘的M23进行历时复原[10]，主要是利用3dmax、Premiere和AE等三维制图软件对墓葬形成、覆灭的场景用三维动画的形式展示历史变迁过程。2012年对六安市白鹭洲发掘一座战国墓M566出土的女墓主人头饰进行复原工作，利用三维制图软件对发饰及簪进行三维动画复原[11]。

三维扫描仪的引入使田野发掘采集遗存信息更加全面和科学，主要是遗址和窯址的三维数字信息采集。2013年柳孜运河遗址利用无人机拍摄获得全景照片，后应用三维激光扫描仪对遗址做覆盖式扫描，并最终形成三维数字场景。2014年繁昌柯冲窑遗址三维激光扫描的应用。两类遗存最终获得了良好的数据采集信息。

另外，一些高校也积极参与数字考古研究，比如蚌埠学院胡飞认为由于数字艺术复原、展示是一个具有三度空间，动静结合，视觉冲击力强，建设虚拟展示平台并通过互联网传播出去，可以实现快速、全面、低成本、广泛地传播[12]。万惠玲认为利用三维技术进行数据采集，然后利用变色演示技术实现器物三维复原，应用3D虚拟现实技术对双墩文化遗址进行数字还原展示，制作一套准确、生动的遗址三维复原虚拟仿真系统[13]。陈超等人还研究考古三维复原与公众考古的关系，以科技手段为桥梁，沟通考古成果与公众之间紧密联系，增强了考古娱乐性和形象性，使公众更容易接受考古[14]。该阶段是安徽数字考古大发展时期，数字考古的实践及研究范围不仅仅局限于科研单位，高校也注重利用先进科技数字化手段对安徽本地文化遗产保护进行有益的尝试。

3 数字化考古的应用

数字化考古是对传统考古手段的提升和补充，主要具有以下应用：

①科学记录考古资料（测量与记录）；②宏观考古信息的获得（GIS、遥感等）；③遗存或遗物的复原（3dmax、Premiere和AE等软件）；④文化遗存的保护（多角度、全方位）；⑤资料数字化储存（信息化、系统化）；⑥考古资源的传播与利用（公众考古）。野外发掘过程中利用数字化的技术手段工作可以起到事半功倍的作用，技术提高的同时也要求考古专业人员在理念上也要重视数字化技术的实用性、高效性、科学性。用数字化的思维记录、储存和利用考古发掘工程中采集到历史信息，研究在大数据背景下的考古学文化。

数字化考古将来要更多地运用到田野考古发掘中去，最大限度地采集并记录历史信息，并利用采集的数据进行科学的分析。考古发掘数字化、信息化，形成大数据，最终实现资源的共享。正如张海所言：信息化同样也开启了田野考古工作的新模式，互联网与数据库、地理信息系统等传统的数字化手段相结合，形成网络数据库和WEB-GIS，推动田野考古工作由数字化迈向了信息化，由数据共享发展到协同工作的新阶段[15]。最终通过新媒体的多渠道传播手段，把考古信息资源公布于社会之中，不仅让专业人员易于获得资料，同时也有利于公众获知历史文化，实现考古的普及和公众化。

我们将野外发掘获得的数字化信息资源，利用信息技术对其进行信息化开发、采集、加工、存储及深度发掘等管理[16]。这将会使野外考古发掘数字化采集更加规范化和系统化，目前在考古行业规范中越来越重视，如《考古发掘电子审批系统（2.0版）》正式运行，国家文物局拟将出台的《田野考古发掘数字化记录与管理系统建设技术总体规范》等都是数字化、系统化的体现。

安徽考古也积极引入一些新的数字技术和软件，如刘建国先生积极倡导的拍照和三维重建技术，尤其是多视角三维建模软件Agisoft photoscan的应用，该软件的特点是成本低，操作简单，整个建模过程由软件自动完成。它利用数码照片快速、准确的完成三维数据模型的重建，真实的记录、保存大量发掘过程中的原始信息。同时可以根据发掘进度的不同阶段实时建模，有助于遗存数字化信息的采集和长期保存[17、18]。該技术在安徽省内一些考古工地得到普遍应用。

4 结语

安徽数字考古的发展起步较早，其发展节奏基本跟上了全国数字化考古的进程。目前传统考古发掘现场面临着多种类文物的分析、保护等复杂情况，除了原有传统手段获取考古数据之外，还需要获取信息化的数据。以提高考古数据信息的“数字化生存”水平。安徽数字考古的发展体现着考古学科不断努力追求新的技术、新的方法和新的理论。安徽考古越来越多地引入数字化的技术手段提高获取历史数据信息的能力。建立本地古遗址、古文化的历史信息数据库，形成本地考古资源大数据。考古数字化更多地体现信息化的记录和储存，进而利用数字化的信息开展综合研究工作。考古数字化也有利于公众化的传播，推动考古知识普及以及信息共享，促进考古与社会共同进步并推动经济社会发展。

参考文献

[1]童恩正，张升楷，陈景春.关于使用电子计算机缀合商代卜甲碎片的初步报告[J].四川大学学报（自然科学版），1975，（02）：57-65.

[2]大卫V·M·史蒂芬，道格拉斯B·克雷格，吕建昌.微机在考古领域中的应用[J].上海大学学报（社会科学版），1986，（02）：69-71.

[3]朱来东.遥感技术与农业考古[J].农业考古，1986，（02）：90-94+101.

[4]刘建国.数字考古的理论与实践[J].南方文物，2007，（01）：2-8+141.

[5]杨则东，李立强.应用遥感图像调查古寿春城遗址[J].国土资源遥感，1988，（02）：1-8+55-56.

[6]张宏斌.航片在风阳县考古中的应用[J].遥感信息，1989，（01）：16-17.

[7]杨则东，宫希成.安徽省南陵县古遗迹遥感调查[J].中国地质，1998，（10）：30-32.

[8]宫希成.遥感考古在安徽的实践[J].安徽地质，2001，（04）：292-296.

[9]房迎三.旧石器考古软件的开发与应用[J].江汉考古，1998，（01）：90-94+81.

[10]张敬国.安徽含山县凌家滩遗址第五次发掘的新发现[J].考古，2008，（03）：7-17+97-103+2.

[11]李德文，秦让平，汪欣，邓刚，杨亚宁.安徽六安市白鹭洲战国墓M566的发掘[J].考古，2012，（05）：29-40+98-106+109.

[12]胡飞.蚌埠双墩古墓遗存的数字复原及传播探究[J].蚌埠学院学报，2012，2（02）：52-57.

[13]万惠玲.双墩文化遗址的3D建模技术与虚拟现实还原展示探讨[J].长治学院学报，2013（01）：12-15.

[14]陈超，王倩.考古三维复原动画与公众考古[J].中国文物报，2013，（25）：220.

[15]张海.田野考古信息化与“互联网+考古”[N].中国文物报，2016-3-11（7）.

[16]金路.文化遗产数字信息资源管理研究与应用——以故宫世界文化遗产监测系统为例[J].故宫学刊，2014，（01）：457-470.

[17]刘建国.考古遗址的超低空拍摄与数据处理[J].考古，2015，（11）：98-104.

[18]刘建国.三维重建在文物考古工作中的应用[J].中国文化遗产，2015，（05）：43-47.

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