淺談探索大灣區海洋文化遺產保護利用的創新與舉措

詹長法，王子銘

（南方海洋科學與工程廣東省實驗室（珠海），廣東 珠海 519000）

海洋文化遺產作為海洋資源的重要組成部分，與自然資源構成了不可分割的有機整體，對其進行系統調研、探測識別、保護研究以及開發利用已成為當下的國際共識。我國南海區域是海洋考古與海洋文化遺產研究的重要陣地，近年來南方海洋科學與工程廣東省實驗室（珠海）（以下簡稱“南方海洋實驗室”）海洋考古創新團隊聚焦南海海洋文化遺存的考古勘測、保護與利用，在海洋古遺存（海防、碼頭、沉船等）勘測、海洋文化遺產保護和島礁人類學調查與研究等方面進行了積極探索和實踐。本文以“海洋古沉船勘測技術整合與研發”課題為導向，尋求解決復雜海洋埋藏環境下古遺存勘測和識別兩大難題的技術路徑，旨在為粵港澳大灣區海洋文化遺產保護利用提供新思路，為國家海上絲綢之路申遺提供學術支撐。

1 研究現狀

文物和文化遺產承載著中華民族的基因和血脈，是不可再生、不可替代的中華優秀文明資源。眾所周知，海洋文化遺產是指具有經濟、文化、政治或社會方面價值的涉海歷史遺存物，是海洋文化的重要載體，在沿海社會文化中發揮重要作用[1]。我國海域面積約300萬km2，海岸線總長3.2萬km，擁有廣闊的管轄海域和豐富的海洋文化遺產，在歷史上我國曾是出現過鄭和七下西洋偉大壯舉的海洋強國[2]。考古發現和研究表明：我國有效管轄的海洋水體中保留了種類多樣、數量龐大的海洋文化遺產（遺址、遺跡、遺存等），這些文化遺產內涵豐富，是探討古代社會發展與演變不可或缺的實物資料。據不完全統計，中國管轄的海域內有上千艘沉船遺址，其中經文物部門確認的水下文物遺存有108處[3]。

海洋考古學是通過考古研究海洋文化的物質表現，包括船只、岸邊設施、貨物，甚至人類遺骸，以及人類與海洋、湖泊和河流的互動[4]。海洋考古研究為探索粵港澳大灣區及南海區域海洋古遺存提供技術支撐，對維護我國南海主權和海洋文化安全，帶動和促進海洋文化產業發展發揮著不可替代的重要作用。

2 勘測技術瓶頸

海洋考古受海洋氣象、水文、地質等環境因素影響,較田野考古工作環境更加惡劣[5]。20世紀60年代以來，不同國家考古工作者利用各種勘測技術（遙感、聲學、磁學技術等）進行水下沉船、水下遺跡的探測和保護應用，推動了海洋考古的快速發展。進入21世紀以后，隨著人工智能技術的迅猛發展，水下航行器（AUV）、水下機器人（ROV）、無人艇等新技術不斷應用于海洋古遺存勘測，很大程度上拓寬了海洋考古的作業區域。各種新技術與方法解決了古遺存勘測與海洋考古中的諸多難題，然而，目前海洋考古工作仍面臨一些瓶頸與困難，主要體現在以下3個方面。

（1）海上作業區域環境異常復雜，不同區域在水深、海底地質構造、考古遺存的掩埋介質及其沉積深度等方面都存在極大的差異，這些差異給各種海洋勘測技術的應用帶來新的挑戰。如何利用多種勘測技術對古遺存進行有效勘測與研判，已成為海洋考古學界亟待解決的問題。

（2）各種人工智能技術現均已嘗試應用在海洋考古領域，但如何將這些人工智能裝備與各種勘測設備進行有效整合與合理搭載，如何提高這些人工智能裝備的抗風浪能力，以有效完成各種勘測工作，都是目前海洋考古工作中不容忽視的問題。

（3）基于海洋考古的勘測結果與各種材質人工制品的標本研究，如何利用多學科的理論與方法，最大限度地揭示古遺存和海洋文化遺產的內涵，探知古代造船技藝、航運路線、貿易行為和人口遷徙所引發的文化傳播與文明互鑒，也是海洋考古工作者應該思考的問題。

對比南海海上絲綢之路沿線國家被登記的已打撈古沉船數量，我國遠遠落后于周邊國家，沉船的發現多為偶發性行為，發掘也是被動和搶救性行為。其主要原因是技術手段單一，缺乏先進技術的整合與研發，存在一定的研究空白。

3 跨學科合作突破技術難題

為解決以上難題，南方海洋實驗室海洋考古創新團隊申報了“海洋古沉船勘測技術整合與研發”科研課題，致力于以歷史文獻記錄、民間口頭傳說、漁民提供的線索等為研究資料，同時結合海洋考古學、海洋沉積學、海洋動力學和海洋勘測等多學科的知識，探索多種技術與多學科在不同海域古遺存勘測中的創新應用，并編寫相關的技術標準，以求解決復雜海洋埋藏環境下古遺存勘測和識別的技術難題，突破海洋考古的技術瓶頸（圖1）。

圖1 文、理、工合作團隊（來源：作者自繪）

1987年至今，在南海區域“南海I號”“南澳I號”“華光礁I號”等古遺存的考古發現與提取保護伴隨著中國海洋考古學發展的全過程，促進了一批專業人才的成長，“南海I號”的考古與保護也帶來了巨大的綜合效益增長。南方海洋實驗室自主科研課題以古遺存勘測為目標，力求在尋找遺跡的科考過程中，促進海洋考古勘測技術的整合與研發，開創性地提出“粗掃—精掃—定位—研判”的古遺存勘測“四步走”方法，用文、理、工交叉融合的綜合研究思路完成古遺存勘測—保護—價值評估的全方位研究（圖2）。

圖2 課題技術路線圖

3.1 前期準備：文獻搜集整理及海洋沉積學數字模擬計算

通過查閱歷史文獻，購買相關古籍及古地圖等，初步研判研究對象以及所在海域的大致范圍，分析比較歷史記載和本體存續環境的差異，掌握調查區域歷史變遷的程度和特點。收集大灣區海域古海圖、珠江口及西岸現代海圖及研究區域現代水動力、地形和泥沙基礎資料，并完成相關資料的數字化，為進一步建立研究海區數值模型提供資料支撐。結合聚落考古和文化人類學調查方法，實地調查古港、古碼頭、古村落、歷史交通線等遺址遺跡，訪問與海洋活動密切相關的漁民、海員、外貿從業者、商貿管理人員，獲取難得的歷史文化見聞，梳理散落民間的海洋文化記憶，從有形與無形、物質與非物質等不同的研究視角，為考古實證提供有關海洋自然、海洋歷史和海洋人文的多學科佐證材料。

研究遺存海區古代和現代海洋沉積動力特點，建立研究海區二維、三維數值模型并進行模擬計算，為找出遺存可能移動路徑和埋藏地點并縮小搜索范圍提供技術支撐。研究內容包括：①遺存海區古代和現代海流、波浪、環流、風等海洋動力特征；②遺存海區沉積特征，包括沉積物特性、沉積厚度、沉積速率等；③遺存海區物質（如泥沙、其他沉積物等）移動路徑分析；④根據遺存海區沉積動力特征，分析古遺存可能移動路徑。

3.2 設備支持：三維淺剖技術設備研發

針對海洋考古淤泥沉埋的遺存探測任務，開發高分辨率的三維淺地層剖面探測聲吶系統，以實現對10 m以內淺掩埋遺存快速、準確、直觀的探測和識別，為海洋考古提供高效的掩埋遺存的探測和確認手段。研究內容包括：①硬件平臺研制，設計多基元換能器，收發電路、信號處理電路，拖曳平臺；②分析與識別軟件開發，遺存目標及地層剖面三維成像算法，遺存目標識別算法，顯示與控制交互界面；③功能與性能驗證，通過海洋考古實踐，改進系統的成像、識別方法。

開展若干科考搜尋前實驗，完成三維淺地層剖面探測聲吶系統的研發，實現聲信號等參數的高分辨率識別。基于實驗結果，改進相關儀器設備，同時，調整最終科考搜尋的工作方案，以確保各種科考船、無人艇及儀器設備能夠在勘測任務中正常工作。

3.3 探測實踐：古遺存勘測與搜索

基于歷史文獻與海洋沉積學的數字模擬計算結果，利用科考船與無人艇，同時搭載多種海洋勘測設備，如旁側聲吶、多波束聲吶、淺地層剖面聲吶（二維與三維）等勘測設備，對目標海域進行粗測。總結各種勘測設備在這一海域遇到的問題，進一步調整儀器參數和優化工作方案，利用多種勘測設備對目標海域進行全方位探測，并在疑似點附近一定范圍內的海域進行密集測量，直至確定疑似點（圖3、圖4）。

圖3 操控ROV（來源：作者自攝）

圖4 無人艇作業圖（來源：作者自攝）

3.4 標準制定：技術規范的制定

基于前期勘測工作的經驗，建立一套泥沙掩埋背景下古遺存勘測操作規范，提出一套完整的古遺存勘測“四步走”方法：在前期文獻調研和沉積學計算的基礎上，劃定古遺存的大致區域，然后通過無人艇組網粗掃—多種勘測設備精掃—準確定位—具體研判的方法，對古遺存進行準確勘測識別。

3.5 價值評估：古遺存價值的評估體系

對古遺存和船體附近的標本進行數字化的記錄與考古學評估，包括標本種類、時代、產地、遺存的時代等，多角度揭示古遺存的歷史文化內涵，從古代貿易史、海外交通史、人類遷移史、華僑移民史、古代造船技術等方面全面評估古遺存價值，并總結出一套古遺存考古價值的評估體系。結合海洋科學、材料科學以及腐蝕科學的知識，對古遺存以及船貨的保存狀況進行評估，為古遺存的進一步保護提供科學依據。

4 跨學科合作優勢分析

4.1 創新性分析

“海洋古沉船勘測技術整合與研發”課題的創新意義在于解決當下海洋考古中遇到的難題，在以下3個方面具有創新性（圖5、圖6）：①整合多種勘測技術及其搭載平臺，以多學科文、理、工交叉融合的方法在大灣區淺海近海搜尋古遺存；②研發一套適合在泥沙掩埋環境下開展水下遺存勘測的三維立體淺地層掃測設備；③建立一套泥沙掩埋背景下古遺存勘測技術的操作規范和一套海洋古遺存考古價值的評估體系。

圖5 研究思路（來源：作者自繪）

（1）采取文、理、工交叉融合的研究方法，將歷史文獻、民間傳說、漁民提供線索等文獻或口述資料與海洋考古學、海洋沉積學、海洋動力學、海洋勘測技術等多學科知識相結合，以多學科視野完成海洋文化遺產研究。

（2）綜合利用多種海洋勘測技術優勢，將旁側聲吶、多波束聲吶、淺地層剖面聲吶等技術與潛水技術相結合，同時配備科考船與無人艇等裝備，搜尋復雜海洋埋藏環境下的古遺存，克服單一技術、單一科考船作業的不足，突破目前海洋考古的技術瓶頸。

（3）針對海洋考古泥沙掩埋環境下古遺存勘測的任務，開發高分辨率的三維淺地層剖面探測聲吶系統，實現對10 m以內淺掩埋遺存快速、準確、直觀的探測和識別，為海洋考古提供高效的掩埋遺存探測和確認手段，并研發一套適合在泥沙掩埋環境下開展海洋遺存勘測的三維立體淺地層掃測設備，建立一套泥沙掩埋背景下古遺存勘測的技術規范。

4.2 應用效果和研究前景

第一，探清大灣區淺海近海文化遺產。“海洋古沉船勘測技術整合與研發”課題自立項以來，積極開展基于海洋文化遺產調查實踐的海洋勘測技術和裝備整合研發，開展智能化無人平臺與海洋探測設備的高效整合與應用實踐，實現海洋文化遺產原位探測技術和效率的穩步提升，初步獲得了大灣區淺海近海古遺存的第一手探測資料，積累了包括無人船等智能裝備在內的多設備多技術整合探測的寶貴經驗；在技術整合研發中也積極探索學科交叉，結合近海域泥沙沉積理論，為歷史時期古遺存的泥沙掩埋過程與遷移路徑提供理論指導，突破傳統的探尋模式，初步實現對復雜海域古遺存的快速、準確識別；針對當前淺地層剖面聲吶分辨率不足、難以實現沉船三維結構分析等問題，聯合中科院聲學所開展了高分辨率三維淺地層剖面樣機的研發，目前樣機主體已經成型并完成湖試，即將進行海試驗證；已經完成大灣區淺海近海現場探測技術總結和標本搜集，完成了部分標本的分析測試工作；已完成海洋文化遺產勘測保護利用技術規范初稿的撰寫。

第二，建立和完善勘測技術規范和標準化體系。本課題致力于形成粵港澳文化遺產調研報告和海洋文化遺產信息數據庫，繪制南海區域海洋文化遺產保存狀態分布圖。古遺存勘測技術整合與研發的成果，能夠填補我國海洋考古技術研究的缺失，推動海洋文化遺產勘測技術規范和標準化體系建設，為文博行業海洋遺產保護技術裝備提升提供有益借鑒，以強有力的文化遺產事實依據為后盾，為我國實現海上絲綢之路申遺提供學術支撐，為維護我國南海海洋權益和海洋文化安全提供保障，為構建海洋命運共同體提供智庫作用。

第三， 促進沿海地區經濟社會發展。“海洋古沉船勘測技術整合與研發”課題不僅具有科學合理的可操作性，還具備長期研究的可持續性和示范性。中國海洋面積占國土面積的1/3，海洋資源極其豐富，粵港澳三地山水相連，同為海上絲綢之路上極具活力的地區。開展海洋古遺存勘測和海洋文化遺產調查與保護是推動公共文化經濟建設的重要基礎，有利于發揮海洋資源的重要作用和促進沿海地區經濟社會發展。

海洋考古及文化遺產研究可以拉動地方和區域社會文化經濟高速增長，在國內外均有實例。如，廣東省“南海I號”的發現打撈和水晶宮的展示形式已成為典型示范，在拉動陽江當地及廣東的文化經濟中起到了重要作用。這說明海洋文化遺產調查的成果不僅服務于考古工程，還可以活化為多個旅游品牌，實現文化遺產的創新性轉化。國外在此方面也有先例，2004年由意大利國家文化遺產部統籌的一個海洋遺產調查課題，對南部4個大區所有的水下遺產進行了普查，其取得的海洋遺產成果為當地政府社會文化經濟發展提供了強有力的支撐，間接推動了文化旅游產業發展，帶動意大利南部地區旅游業收入創歷史新高，同比增長16.2%[7]，尤其是海洋考古遺址類水下展示開放觀覽，已成為歐盟各國的文旅品牌。

進行海洋文化遺產調查、保護與利用，除了可以對社會文化和經濟發展提供支持，也能在陸地資源已經高度開發的情況下，持續開辟出新的經濟增長領域。海洋文化遺產作為海洋資源的重要部分，將拉動更多國家、社會以及企業資金的投入與產出，圍繞海洋文化遺產的保護展示旅游觀光，將會形成一個全新的經濟鏈條。為此，應推動粵港澳大灣區海洋文化遺產調查，并開展與相關國家和地區的跨地區多領域國際合作交流，推動海上絲綢之路申遺活動，增強我國在國際海洋領域的學術話語權，為保障我國的海洋發展權益提供支撐[8]。

5 結束語

未來新的調查行動計劃將在以下3個層面展開：一是通過采用現代信息化手段實現基礎數據調研，以查閱歷史文獻記載與實地走訪互為補充印證，重點考察粵港澳大灣區歷史上延續至今的臨海古村鎮、古碼頭、古港口、古城堡、古代海防工事以及海陸交界的古遺址等，還原古代商貿、造船航運、漁民生計和對外交往的基本狀況；二是采用智能化母船和無人艇等機動性靈活的各型設備搭載多種探測儀器，進行定向海域規范化作業，集成探測可識別研判信息系統，總結歸納出典型案例與海洋遺存分布狀態概況；三是調用現代科考船、航空遙感、AUV、ROV等智能化探測裝備對粵港澳大灣區淺海近海古航道進行綜合探測和多源信息留存。

借助本科研課題的研究，我們將致力于探索海洋文化遺產保護利用新舉措，并最終實現以下目標：立足灣區，關注粵港澳大灣區海洋文化遺產分布調查研究與科技保護，服務國家海洋強國戰略；面向南海，關注南海全域海洋文化遺產保護，實證我國南海主權歷史，維護國家領土主權完整；尋跡絲路，推動海洋考古與文化遺產保護領域國際交流合作，助力21世紀海上絲綢之路建設。

“海洋古沉船勘測技術整合與研發”的成果，有利于解決目前海洋文化遺產勘測技術手段單一的問題，實現對淺埋古遺存快速、準確、直觀的探測和識別，建立具有創新性、有效性和可復制性的古遺存勘測技術方法體系，能夠填補我國海洋考古技術研究的缺失，以強有力的文化遺產事實依據為后盾，在海洋文化遺產勘測方面形成示范性作用，為粵港澳大灣區海洋文化遺產保護利用提供新思路，為維護我國南海海洋權益和海洋文化安全，帶動我國海洋文化產業發展提供支撐，同時還為海洋軍事安全、資源開發等領域提供高效的技術手段支持。