• “3D藏宝图”助力江口明末战场遗址发掘

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      历时近4个月的四川彭山江口明末战场遗址二期考古发掘工作日前正式结束。出水的1.2万余件文物,尤其是首次发现的蜀王金宝以及兵器“三眼火铳”,引起公众的广泛关注。值得一提的是,在本次发掘中,电子科技大学信息地学研究中心科研团队(以下简称“探测团队”)运用电子信息技术手段,绘制出一幅覆盖面积达10万平方米的“3D藏宝图”,为摸清遗址分布范围,确定古河道的准确位置以及掌握水下文物分布状况提供了科学依据。

      以扫描成像绘制“3D藏宝图”

      明末战场遗址位于四川省眉山市彭山区江口镇岷江河道内,当地一直流传着“张献忠江口沉银”的传说。因遗址遭到严重盗掘,2016年,国家文物局批准了江口明末战场遗址考古发掘项目。2017年至今,该项目开展了两期考古发掘工作,共出水文物4万余件,实证了“张献忠江口沉银”的传说,也确认了其形成可能与文献中记载的张献忠与明代参将杨展“江口之战”历史事件直接相关。这是目前我国规模最大的内水考古发掘项目,在同类型考古发掘中具有开创性意义。

      “水下考古探测本身难度比较大,而且江口明末战场遗址的水文环境复杂,单件文物的几何尺寸较小,文物埋藏在水下的卵石层中,分布零散、规律复杂。”探测团队技术负责人周军说,正因为此,此次考古发掘必须创新研究思路,改进探测方法技术,才能获得有效成果。

      由电子科技大学资源与环境学院、中国地质调查局成都地质调查中心、地球勘探与信息技术教育部重点实验室等10家地学单位组成的探测团队,于2017年12月入驻江口镇,采用水上电阻率成像法、高精度磁法、频率域电磁法等探测技术,对超过10万平方米的探测区域进行了扫描成像,绘制了一幅“3D藏宝图”,最终确定了古河道遗址的位置,并综合河床基岩起伏状况进行分析,为“沉银有利储集区”的划定提供了有力证据。

      据悉,“3D藏宝图”的绘制实现了两大技术创新,一是设计了水密天线系统,研制了水陆两栖地质雷达;二是实现了大规模漂缆式电阻率探测与成像,保证了水下探测的良好效果。此外,多源数据的综合解译与建模工作的开展,也使得探测成果的可靠性得到极大提升。

      助力明末战场遗址考古发掘

      在2017年江口明末战场遗址一期考古工作中,探测团队就积极参与。“一期考古工作探测区域范围较小,而且是在水抽干了之后进行,探测难度相对较小。二期考古工作探测范围是水面和水下,难度较大,而且探测面积是一期考古探测试验面积的数十倍,仅发掘区南段的一处探测区就超过了2万平方米。”周军介绍,探测团队沿着河流的方向,按照5米的线距设置了水上电阻率成像法测线18条;在垂直河道的方向,按照12米线距,设置了两栖电阻率成像和地质雷达探测剖面9条,较好完成了对水下地层结构的探测任务。

      经过对探测结果的分析,水下文物的储集区逐渐明晰。周军表示,水下金属文物的运动和富集规律与河道基岩的结构特征有关,通常河流弯道中的“凸岸”是有利于物质堆积的区段。“我们利用水上电阻率成像法等探测手段获取河床基岩的三维结构模型,模型中基岩构成的‘凸岸’区域就是要关注的重点。已经完成的水上电阻率探测剖面接近90条,为判定河道中哪些地方更有利于文物富集提供了重要科学依据。”周军说。

      “基于文物自身的物理属性,同时结合水下物质堆积区所应具备的基岩结构特征,我们最终采用了多种技术手段相结合的综合探测方案,力争通过不同的科学视角判断可能的文物富集区段。”中国地质调查局成都地质调查中心教授王永华说。

      “现场发掘成果充分表明了我们的理论分析和探测方案是基本准确和可靠的。”周军表示。江口明末战场遗址水下考古发掘项目负责人刘志岩也表示,“3D藏宝图”的绘制,使得接下来的水下考古发掘工作能够有的放矢,节省了很多时间和人力物力财力。

      为水下考古提供了参考

      随着岷江汛期的来临,遗址二期的考古工作接近尾声。目前,探测团队正在抓紧时间处理此次探测采集到的大量数据。“目前探测的面积仅仅是江口遗址的一小部分,探测团队将持续跟进江口考古项目,争取尽快为整个遗址区域测绘出更加准确的‘3D藏宝图’。”周军说。

      “本次探测工作是传统考古学与无损探测技术的一次高度融合。随着科学技术的不断发展,这样的多学科交叉融合将会愈发广泛。”地球勘探与信息技术教育部重点实验室教授王绪本表示。

      “这次科技考古研发的两栖探测方法、装备和融合处理与解译平台,在复杂水域环境水下探测中得以大规模应用。探测工作中所采用的新思路和新技术,对于江河、湖泊、浅海滩涂环境中的地下探测具有重要的借鉴意义与推广价值。”电子科技大学资源与环境学院院长胡光岷说。
    责任编辑:小萌
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