安徽數字化考古發展及應用研究

摘 要：安徽數字考古起步早，有其自身發展脈絡和發展方向。首先簡述了國內數字化考古的發展起源，然后總結了安徽數字化考古發展的歷程及各階段特點，簡要論述數字考古應用的技術設備和領域，最后針對安徽數字化考古的發展前景提出研究觀點。

關鍵詞：數字化考古；信息化；大數據；公眾化

中圖分類號：TP391.9 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）17-0019-02

目前，考古科研單位承擔著繁重的考古調查和發掘任務，原有的手工記錄、管理考古現場資料的方式，已經不能滿足對考古現場資料進行科學、準確的記錄以及高效管理和研究利用的需要。數字化的設備和軟件逐漸引入到考古學科中來，越來越多的考古科研單位也開始適應考古“數字化”思維的，向考古數字化時代轉變。安徽省考古有著自己的數字化發展歷程。筆者從專業角度審視安徽數字考古的發展，希望努力探索數字考古的發展方向，并求教于方家。

1 數字化考古概述

1975年，童恩正、張升楷和陳景春三人合著了一篇關于《關于使用電子計算機綴合商代卜甲碎片的初步報告》，是國內首次利用計算機技術研究甲骨碎片綴合方法[1]。該文發表之后在國內考古界反響不大，也未得到足夠的的重視。1986年呂建昌翻譯一篇大衛V·M·史蒂芬等人合著的《微機在考古領域中的應用》，把國外的計算機在野外考古發掘中的數據采集技術引入到中國[2]，推動力了中國數字考古的發展。1988年中國科學院遙感應用研究所的朱來東先生發表了《遙感技術與農業考古》，論述了遙感技術對農業考古的發展起到很大的促進作用[3]。

隨著考古的發展，數字化的技術手段越來越多地應用到考古中，劉建國先生論述“數字考古”是技術集考古調查、發掘、研究中的圖形、圖像、文本、聲頻、視頻、光盤儲存、電子印刷和計算機通信之大成[4]。數字化的考古是區別于以“手動”為主的傳統考古，數字化考古主要依賴于數字化媒體來獲取資料數據信息。

2 安徽數字化考古歷程

第一階段：遙感考古的發展（20世紀80年代末至21世紀初）。

1987年，安徽省地科所遙感站與安徽省文物考古所合作對壽春城進行遙感考古的嘗試，采用航空照片并利用計算機處理軟件對壽春城了解城址概況[5]。1989年滁縣地區的張宏斌等人對鳳陽明中都進行遙感技術分析，解譯明中都的內部結構及保存狀況[6]。1997年，上述兩家單位又對南陵土墩墓等古遺跡進行遙感考古，收獲頗豐[7]。2001年宮希成先生總結遙感考古的歷程，他認為要強調遙感技術和常規考古方法的結合，以充分發揮各自的優勢，取得最佳效益[8]。該階段主要是利用老的航片，遙感技術人員與考古人員協同工作獲知肉眼無法看到的考古信息，為傳統考古提供一條新的思路。

第二階段：數碼相機和電腦的應用（20世紀九十年代起）。

田野考古發展的需要，促使考古人員開始用數碼照片和電腦存儲發掘資料信息。數碼相機與電腦的結合大大提高了考古發掘獲取影像的效率。數碼相機操作簡單、明了，容易上手。電腦的應用更是提高了野外考古作業資料整理的效率，隨時錄入考古采集的數據。

該階段比較重要事件是房迎三先生在舊石器考古軟件的開發與應用的貢獻，他Fox base 2.10作為開發平臺，完成分析軟件石制品管理系統，后又加入了QBASIC編寫圖形處理系統。建立可操作的器物管理數據庫系統，便于錄入、編寫、修改、查詢等操作。他認為國內數字考古剛剛起步，需要計算機專業人員和考古人員協同合作，共同研發可操作的考古數字化系統[9]。這一階段主要是數字化的設備和軟件同步開發進行，并且在意識上開始重視考古數字化的科學性和高效性。

第三階段：GPS、全站儀、Autocad等硬件及軟件的引入（2002-2010年左右）。

該階段是安徽考古真正數字化的開始。2002年10月12日，安徽遙感考古工作站在蕪湖成立。工作站的成立將促進學校自然科學、技術科學與社會科學的相互滲透。這是安徽考古事業的重要里程碑，標志著安徽省在科技考古領域進入了一個新階段。

野外發掘開始融入數字化的記錄與存儲。全站儀等測量設備的引入大大提高發掘的質量和效率，開始擺脫了傳統線繩布控探方的束縛。GPS在野外考古調查，用途很大，其定位精度高、功能多、操作簡便等優點，它與地理信息系統（GIS）、遙感系統（RS）合稱3S系統。同時嘗試使用GIS改善調查方法及分析數據能力。另外數字繪圖軟件的引入，如Autocad和Photoshop，尤其是在青年學者中應用廣泛。制圖軟件提高了制圖的速度和質量。該階段無論是硬件還是軟件發展都比較快，緊跟著中國考古發掘的潮流，野外獲取資料技術手段的多樣性，同時繪圖技術得到很大提高。

第四階段：三維數字化理念的興起（2011年至今）。

該階段主要是三維軟件的引入和設備的利用，安徽省考古所自2011年開始嘗試利用三維軟件復原器物、遺存和墓葬。首先是對2007年凌家灘遺址第五次發掘的M23進行歷時復原[10]，主要是利用3dmax、Premiere和AE等三維制圖軟件對墓葬形成、覆滅的場景用三維動畫的形式展示歷史變遷過程。2012年對六安市白鷺洲發掘一座戰國墓M566出土的女墓主人頭飾進行復原工作，利用三維制圖軟件對發飾及簪進行三維動畫復原[11]。

三維掃描儀的引入使田野發掘采集遺存信息更加全面和科學，主要是遺址和窯址的三維數字信息采集。2013年柳孜運河遺址利用無人機拍攝獲得全景照片，后應用三維激光掃描儀對遺址做覆蓋式掃描，并最終形成三維數字場景。2014年繁昌柯沖窯遺址三維激光掃描的應用。兩類遺存最終獲得了良好的數據采集信息。

另外，一些高校也積極參與數字考古研究，比如蚌埠學院胡飛認為由于數字藝術復原、展示是一個具有三度空間，動靜結合，視覺沖擊力強，建設虛擬展示平臺并通過互聯網傳播出去，可以實現快速、全面、低成本、廣泛地傳播[12]。萬惠玲認為利用三維技術進行數據采集，然后利用變色演示技術實現器物三維復原，應用3D虛擬現實技術對雙墩文化遺址進行數字還原展示，制作一套準確、生動的遺址三維復原虛擬仿真系統[13]。陳超等人還研究考古三維復原與公眾考古的關系，以科技手段為橋梁，溝通考古成果與公眾之間緊密聯系，增強了考古娛樂性和形象性，使公眾更容易接受考古[14]。該階段是安徽數字考古大發展時期，數字考古的實踐及研究范圍不僅僅局限于科研單位，高校也注重利用先進科技數字化手段對安徽本地文化遺產保護進行有益的嘗試。endprint

3 數字化考古的應用

數字化考古是對傳統考古手段的提升和補充，主要具有以下應用：

①科學記錄考古資料（測量與記錄）；②宏觀考古信息的獲得（GIS、遙感等）；③遺存或遺物的復原（3dmax、Premiere和AE等軟件）；④文化遺存的保護（多角度、全方位）；⑤資料數字化儲存（信息化、系統化）；⑥考古資源的傳播與利用（公眾考古）。野外發掘過程中利用數字化的技術手段工作可以起到事半功倍的作用，技術提高的同時也要求考古專業人員在理念上也要重視數字化技術的實用性、高效性、科學性。用數字化的思維記錄、儲存和利用考古發掘工程中采集到歷史信息，研究在大數據背景下的考古學文化。

數字化考古將來要更多地運用到田野考古發掘中去，最大限度地采集并記錄歷史信息，并利用采集的數據進行科學的分析。考古發掘數字化、信息化，形成大數據，最終實現資源的共享。正如張海所言：信息化同樣也開啟了田野考古工作的新模式，互聯網與數據庫、地理信息系統等傳統的數字化手段相結合，形成網絡數據庫和WEB-GIS，推動田野考古工作由數字化邁向了信息化，由數據共享發展到協同工作的新階段[15]。最終通過新媒體的多渠道傳播手段，把考古信息資源公布于社會之中，不僅讓專業人員易于獲得資料，同時也有利于公眾獲知歷史文化，實現考古的普及和公眾化。

我們將野外發掘獲得的數字化信息資源，利用信息技術對其進行信息化開發、采集、加工、存儲及深度發掘等管理[16]。這將會使野外考古發掘數字化采集更加規范化和系統化，目前在考古行業規范中越來越重視，如《考古發掘電子審批系統（2.0版）》正式運行，國家文物局擬將出臺的《田野考古發掘數字化記錄與管理系統建設技術總體規范》等都是數字化、系統化的體現。

安徽考古也積極引入一些新的數字技術和軟件，如劉建國先生積極倡導的拍照和三維重建技術，尤其是多視角三維建模軟件Agisoft photoscan的應用，該軟件的特點是成本低，操作簡單，整個建模過程由軟件自動完成。它利用數碼照片快速、準確的完成三維數據模型的重建，真實的記錄、保存大量發掘過程中的原始信息。同時可以根據發掘進度的不同階段實時建模，有助于遺存數字化信息的采集和長期保存[17、18]。該技術在安徽省內一些考古工地得到普遍應用。

4 結語

安徽數字考古的發展起步較早，其發展節奏基本跟上了全國數字化考古的進程。目前傳統考古發掘現場面臨著多種類文物的分析、保護等復雜情況，除了原有傳統手段獲取考古數據之外，還需要獲取信息化的數據。以提高考古數據信息的“數字化生存”水平。安徽數字考古的發展體現著考古學科不斷努力追求新的技術、新的方法和新的理論。安徽考古越來越多地引入數字化的技術手段提高獲取歷史數據信息的能力。建立本地古遺址、古文化的歷史信息數據庫，形成本地考古資源大數據。考古數字化更多地體現信息化的記錄和儲存，進而利用數字化的信息開展綜合研究工作。考古數字化也有利于公眾化的傳播，推動考古知識普及以及信息共享，促進考古與社會共同進步并推動經濟社會發展。

參考文獻

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[3]朱來東.遙感技術與農業考古[J].農業考古，1986，（02）：90-94+101.

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[7]楊則東，宮希成.安徽省南陵縣古遺跡遙感調查[J].中國地質，1998，（10）：30-32.

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[9]房迎三.舊石器考古軟件的開發與應用[J].江漢考古，1998，（01）：90-94+81.

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[11]李德文，秦讓平，汪欣，鄧剛，楊亞寧.安徽六安市白鷺洲戰國墓M566的發掘[J].考古，2012，（05）：29-40+98-106+109.

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[14]陳超，王倩.考古三維復原動畫與公眾考古[J].中國文物報，2013，（25）：220.

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[16]金路.文化遺產數字信息資源管理研究與應用——以故宮世界文化遺產監測系統為例[J].故宮學刊，2014，（01）：457-470.

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[18]劉建國.三維重建在文物考古工作中的應用[J].中國文化遺產，2015，（05）：43-47.endprint