地质雷达古建筑论文

2022-04-18

摘要：利用遥感考古能够从不同的空间、角度采集古代遗存的数据，具有勘探速度快、方法灵活等特点，在现代考古发掘中发挥着十分重要的作用。广西地区利用遥感考古的案例并不多见，缺乏与当地相适应的遥感考古方法，亟须探索出符合当地考古工作的遥感考古手段。今天小编为大家精心挑选了关于《地质雷达古建筑论文(精选3篇)》的相关内容，希望能给你带来帮助!

地质雷达古建筑论文篇1：

云南柴石滩水库灌区工程隧洞施工岩溶暗河探测

摘要：云南柴石滩水库灌区工程隧洞施工开挖过程中揭露一超大溶洞，给隧洞施工带来了较大安全隐患及投资风险。分析了隧洞区工程地质及水文地质条件，基本查明了隧洞周边及洞内的岩溶暗河地质发育特征。采取了三维激光扫描仪测量岩溶空腔地形、地质雷达探测夹层岩体可靠性的联合探测方法，获取了岩溶暗河的三维结构和内部特征。有针对性地提出了洞轴线向右偏移的处理对策。处理方案实施后，隧洞开挖顺利、安全地穿越了岩溶暗河。

关键词：隧洞开挖;岩溶暗河探测;岩溶空腔;三维激光扫描仪;雷达探测;云南柴石滩水库

中图法分类号：TV554 文献标志码：A DOI：10.15974/j.cnki.slsdkb.2021.03.007

1 研究背景

岩溶地质问题是工程建设中的重要地质难题。在隧洞工程建设中，隧洞穿过可溶性岩层时，溶洞位于隧道底部，隧道基底处理难度大;溶洞位于隧道顶拱，容易发生坍塌，岩溶洞穴的存在给隧道开挖和运营的安全造成了严重威胁[1]。

在云南省柴石滩水库灌区工程隧洞施工开挖过程中，于桩号Z1+099.09向上游方向揭露超大溶洞暗河，給隧洞施工带来了极大安全隐患，需尽快制定安全可靠的穿越溶洞施工方案，否则，将导致施工工期延长，工程投资增加。快速、准确地探测隧洞岩溶暗河的位置、空间分布形态，可为工程实施方案的制定提供可靠的地质信息，并为施工和运行期的安全提供有力保障。

2 隧洞区工程地质及水文地质条件

2.1 地形地貌

隧洞区内地貌类型主要为深切河谷地貌及侵蚀溶蚀低中山缓丘地貌。南盘江在区内为横向河谷，河流由东流向西，河谷多呈U形。在高程1 750～1 900 m间古夷平面明显，漏斗、溶蚀洼地较发育，南盘江从该夷平面下切达200余米，形成高原深谷。

2.2 地层岩性

隧洞沿线出露地层为元古界震旦系、下古生界寒武系下统。

（1）元古界震旦系（Z）。①震旦系南沱组（Zbn），岩性为紫色冰碛砾岩夹砂岩，厚约35 m，该层主要分布于隧洞进口。②震旦系陡山沱组（Zbd），顶部为约1m厚的细砾岩，中部为厚层状粗粒石英砂岩，下部为厚层细粒石英砂岩，硅质胶结，岩性坚硬，层厚约25 m。与上部灯影组第一层为假整合接触。该层主要分布于隧洞前段。③灯影组（Zbdn），浅灰、灰白色厚层、块状白云岩、灰质白云岩为主夹硅质条带，总厚393.5 m，该层分布于隧洞中、前段。

（2）下古生界寒武系下统（∈1）。①渔户村组（∈1y），总厚约142 m，下段（∈1ya）以灰绿、紫红色粉砂岩、页岩为主，厚约110 m;上段（∈1yb）以含磷硅质白云岩及泥质灰岩为主，厚约30 m。该组分布于隧洞中段。②筇竹寺组（∈1q），灰黑色、灰绿色页岩夹薄层粉砂岩，具球状风化特点，厚约272 m，岩性及厚度稳定，出露在大龙兑村附近隧洞后段[2]。

2.3 地质构造

隧洞区内受岚光山向斜与牛头山复背斜控制，构造线与区域NNE向构造体系一致，呈向NW倾斜的单斜构造。区内出露断层多沿NNE向延伸，岩层总体倾向W～NW，倾角一般为15°～40°，局部可达50°。其中，F3断层出露于大柴石滩村西侧，走向NE10°～30°，倾向280°～300°，倾角44°～68°，具压扭性，断层破碎带宽5～15 m，断层带物质为角砾、糜棱岩、断层泥，局部石墨化，延伸长度大于2 km，为区域性逆断层。Zbdn逆冲于∈1地层之上。总干渠1号隧洞中段穿越该断层。隧洞区的平面及剖面地质图见图1、图2。

2.4 岩溶水文地质条件

从区域新构造背景条件分析，隧洞沿线属新构造运动相对稳定区域，除发育洼地、落水洞等垂向形态溶蚀现象外，尚有水平状溶洞等溶蚀现象发育。区内山顶地表多见有洼地、落水洞发育，地表水系罕见，大部分降雨渗入地下。南盘江岸坡地层中发育2层水平向溶洞，下层靠近河床，高程在1 550 m附近，距河床高度小于5 m;上层发育高程一般在1 600 m左右，距河床高度约50～70 m。岩体中存在地下水集中径流的岩溶管道，地下水多沿岩溶管道以大泉的形式向南盘江河谷排泄。

3 隧洞区岩溶暗河地质调查分析

3.1 隧洞周边地区岩溶暗河调查

通过地质调查，隧洞沿线穿越两条岩溶暗河系统，分别命名为①号暗河（“落水洞”暗河）系统和②号暗河（“双龙洞”暗河）系统。两条暗河呈近平行分布，走向北东，和岩层走向和区域构造线走向基本一致，暗河均沿震旦系灯影组白云岩分布（与九乡溶洞为同一套地层）。两条暗河的进出口较为明确，上游分别对应有地表水流和落水洞，下游分别对应南盘江左岸的两处泉水，见图1。其中，①号暗河为Z1+099.09 m桩号处发育发现的溶洞和暗河;②号暗河推测发育在Z1+575 m桩号附近，施工过程中发现有溶塌和小落洞。

3.2 隧洞洞内岩溶暗河调查

隧洞开挖揭露的地层岩性主要为震旦系灯影组（Zbdn）中厚层状砂质白云岩、局部夹薄层状泥质白云岩。岩层整体产状倾向W～NW、倾角25°～38°，倾向出口方向。

整体来看，该溶洞在垂向上基本以隧洞底板高程1 605 m为界，将该溶洞分为上下两层。上层溶洞沿隧洞轴线方向洞深约40 m，高度约30 m，分布高程在1 605 ～1 635 m。上层溶洞以洞轴线为界，左右两侧（面向进口方向）岩溶现象存在一定差异，洞轴线及其左侧溶蚀塌落强于洞轴线右侧，左侧溶洞宽且高，最高距上层底板约30 m，宽敞似大厅，并发育天生桥、石柱及石幔等，滴水点较多并见有线状流水，溶塌堆积体较厚。洞轴线右侧逐渐变窄，呈长廊状，基本为干洞，仅在洞顶有潮湿及少量滴水，顶部发育石钟乳，规模较小，长度一般在5～30 cm，底板见有石芽，生长规模也较小，上层溶洞底板堆积溶塌块石及淤积粉细砂等，见图3。

下层溶洞沿隧洞轴线方向洞深约30 m，高约20 m，垂直于洞轴线方向最宽约80 m，下层溶洞分布高程1 585～ 1605 m。该溶洞在洞轴线左侧现有天窗，中下部堆积了约厚10 m的溶塌块石，底部有水平支叉溶洞与地下暗河相连。根据地质调查分析，地下暗河在该塌腔溶洞附近截弯取直，地下暗河整体上形成了上窄底寬的倒V形地下河谷，但在局部地段呈低矮的管道形河道，暗河两侧陡壁较多，石柱、石幔较发育，河底卵石较多，暗河水流量30～40 L/s，见图4。

3.3 隧道岩溶区地质风险分析

（1）岩溶洞穴的存在使隧道全部或部分悬空，将极大降低隧道的使用安全可靠度[3]。

（2）岩溶水等可溶性物质含量增高时，水的流通将给隧道结构带来侵蚀作用，影响隧道使用寿命。

（3）岩溶洞穴堆积物因松软易坍塌下沉，改变洞穴周边的应力分布形态，影响隧道结构稳定。

4 岩溶暗河发育形态探测

4.1 探测技术选择

根据岩溶地质调查分析，溶洞暗河在总干渠1号隧洞的分布具有成层性，整体来看可分为2层，上层溶洞底板堆积了溶塌块石及粉细砂，下层溶洞空腔最高达20 m，底部为溶塌块石堆积体，其厚度不小于5 m。原设计隧洞洞线需要穿越上层溶洞块度大于1 m的松散堆积区，施工处理难度较大。同时，上下两层溶洞之间的隔层岩体厚度小于4 m，局部厚度为0 m，底板岩体不可靠，存在较大的安全隐患。所以，穿越松散岩体堆积区和下部溶塌空腔区的叠加区域需采取稳妥的工程处理方案。工程处理方案设计的前提是需要勘测查明原设计隧洞轴线，以及轴线左右两侧一定范围上下两层溶洞空腔的空间形态，同时也要勘测查明两层溶洞之间隔层岩体中是否存在空腔，并评价岩体的可靠性。

由于溶洞内溶塌堆石较多、且凌乱，地形起伏变化大，勘察工作条件受限，采用常规的方法测量溶洞空腔的空间位置，测量难度较大且存在较大的安全隐患。采用三维激光扫描仪，可使岩溶空腔的测量工作大大简化，快速且安全性高，同时，三维激光扫描仪可对已经呈现出来可视的上下两层溶洞给出三维空间分布形态，有利于设计施工方案的制定[4-5]。

地质雷达可以探测出10～20 m厚度岩体中未知的、不可视的岩溶空腔以及堆积体的厚度，可对底板岩体可靠性进行地质评价，隔层岩体的探测可采用地质雷达技术。

4.2 地质雷达探测

沿隧洞左右壁、底板、顶拱共布置5条地质雷达测线，在溶洞右侧（面向进口方向）布置5条，物探各测线的探测成果表见表1。

4.3 三维激光扫描

通过三维激光扫描仪对溶洞进行了空间测量，准确、快速获取溶洞的三维结构和内部特征，并构建成图5溶洞三维模型。三维模型灰色的部分为溶洞空腔，从左视图可清晰看出溶洞大致分为上、下两层，而1号隧洞正好从这两部分中间穿过。从右视图可看出上下两部分空间整体形状如两个顶角相对的三角形，中间空间小，往右上、左下空间体积逐渐变大，也就是空腔变大。从整体的空间布局看，1号隧洞左边及下方空腔较大，左边空腔距隧洞中轴线的距离有十余米，下方空腔距隧道底板仅有3～4 m。图中“通道”位置表示通过该处可以继续向前行走[6]。

（1）上层岩溶空腔的三维模型（图6）。上层岩溶空腔的左前方为一个21m×28m×32m的大空腔，与大空腔连接的有洞口2和洞口3，洞口2为一个倾斜向下的斜坡，人携带安全设施可下至暗河底部，该处与洞口1下面的空腔相连接;洞口3位于上部空腔，洞长1m左右。上层岩溶空腔的前方及右侧为一顺岩层面发育的较窄空腔，坡度近30°向上发展，上部变窄，溶腔高不足1 m，溶洞右侧为上层溶洞底板，底部分布有冲积砂土，两侧分布溶塌块石，溶洞右侧结构整体来说较为简单。上层发育的洞口1和洞口2两处天窗与下层岩溶空腔相连，溶洞与隧洞的交汇部位堆积有溶塌碎块石，块度0.5～3.0 m。

（2）下层岩溶空腔的三维模型（图7）。下层空腔位于隧道的正下方，垂直于洞轴线方向最长约87 m，沿洞轴线方向最长28 m，空腔最大高度约17 m，该空间高程从隧道与溶洞的交界处开始向隧道掘进方向逐渐降低。空腔内大块碎石分布较广，其分布如图7所示;洞1、2、3分别为可延伸区域，其中沿洞2、洞3向右及向左行走均可见暗河。

4.4 勘测成果分析

以三维激光扫描图为基础，分别绘制洞轴线、洞轴线右侧5 m、20 m、25 m典型断面图，然后叠加地质雷达探测成果，典型剖面见图8～11。根据典型剖面图得到如下结论。

（1）桩号Z1+106.09～Z1+099.09段隧洞已经开挖完成，根据地质雷达及三维激光扫描成果分析，隧洞下部存在一空腔区，隧洞底板与下部空腔底板之间岩体的厚度为4～5 m。

（2）桩号Z1+099.09～Z1+084.09段上层溶洞为松散堆积区，同时，隧洞底板与下层溶洞空腔区之间岩体的厚度较薄，小于4 m，局部岩体厚度为0，形成一天窗。

（3）桩号Z1+084.09后续段虽然洞底也存在空腔区，但隧洞底板与空腔顶板之间的岩体厚度大于7 m。桩号Z1+079.09前方岩体相对较完整。

（4）隧洞右侧的岩溶发育程度弱于其左侧，尤其是右侧距现洞轴线20～25 m范围下部溶塌空腔发育程度明显弱于洞轴线及其左侧，建议洞轴线向右侧偏移的方案。

5 工程处理对策

根据探测成果，采取了调线穿越方案，隧洞轴线向右侧（面向隧洞进口方向）偏移23 m，基本避开空腔。调线后，隧洞轴线长度比原线路增加7.91 m。调线后平面见图12。

通过开挖，揭露地质条件与探测分析结果基本一致，顶拱部分较薄岩体存在塌落风险，经管棚加强支护已安全通过。底板虽然也存在小型溶洞，但通过回填和加厚二次衬砌厚度，对工程安全基本无影响，目前，工程已顺利穿越岩溶暗河空腔区。

6 结语

云南柴石滩水库灌区工程隧洞开挖揭露了规模较大的岩溶空腔、暗河，通过分析隧洞区工程及水文地质条件，调查了隧洞周边及洞内的岩溶暗河地质发育特征。采用三维激光扫描仪与地质雷达对岩溶暗河进行联合探测，基本查明了岩溶空腔、暗河的空间形态及隔层岩体的地质特征，为处理方案的设计提供了可靠的地质信息，并有针对性地提出了洞线向右偏移的处理对策。调线方案开挖实施后，揭露的地质情况与联合探测成果基本一致，隧洞开挖安全、顺利地通过了岩溶暗河区。该联合探测方法具有较好安全性、经济性、便捷性和有效性，可在类似工程中推广应用。

参考文献：

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[6] 吕宝雄，巨天力. 三维激光扫描技术在水电大比例尺地形测量中的应用研究[J]. 西北水电，2011（1）：14-16.

（编辑：李慧）

作者：周延国万伟锋王耀军

地质雷达古建筑论文篇2：

遥感考古在广西地区应用初探

摘要：利用遥感考古能够从不同的空间、角度采集古代遗存的数据，具有勘探速度快、方法灵活等特点，在现代考古发掘中发挥着十分重要的作用。广西地区利用遥感考古的案例并不多见，缺乏与当地相适应的遥感考古方法，亟须探索出符合当地考古工作的遥感考古手段。在综述遥感考古发展历程的基础上，介绍了航空航天摄影、机载传感器、地球物理探测、水下遥感等四种遥感技术在考古中的应用，并探讨了遥感考古在广西地区的应用前景。

关键词：遥感；考古；遗址

遥感考古可以在非接触的情况下采集文物信息，是一种非常重要的考古勘探方法。该方法最早从国外传入，未来应用前景十分广阔。现如今，我国各地皆有应用遥感考古的案例，但是在广西地区，遥感考古方法的应用较少。

一、遥感考古概述

遥感考古主要指使用摄影传感器取得考古遗址的影像资料，再运用计算机图形和图像处理技术进行增强处理，并根据广谱成像规律和遗址范围内地表状况的相互关系，对其色调、纹理、图案及时空分布规律进行研究，以确定遗址或现象的位置、部分和形状等特征，为科学确认遗址、遗迹奠定基础[1]。遥感考古分为狭义与广义两类，狭义的遥感考古，是对地面物体反射的可见光、红外、微波或多波段的电磁波信息进行探测、处理和显示的技术。广义上的遥感考古，是使用探测器接收地表及地表以下考古遗迹的信息，如电场、磁场、力场、电磁波、地震波、声能等，再经过计算机处理分析，识别探测物体的属性及其分布特征[2]。

遥感考古发端于国外。早在二十世纪初，英国人就尝试使用热气球升空对“巨石阵”进行拍照和记录；第一次世界大战期间，当时的考古学家利用航空拍照取得的资料识别暴露于地表的古建筑及遗迹；1931年，国外首次使用热气球升空记录下以色列北部Megiddo遗址的挖掘；1972年，美国地球资源卫星开始采集地球的影像资料，从对地卫星平台上获取对地观测数据。自此，遥感考古方法越来越丰富[3]。

我国的遥感考古工作始于20世纪60年代修建三门峡水库时，当时使用航拍照片观察和分析水库周边古代遗址的分布情况[2]。20世纪80年代末，刘树人使用我国“尖兵一号”卫星拍摄出一组十分清晰的影像，精准地勾画了绵延上千公里、覆于大雪之下的“金长城”中的一段[4]。20世纪90年代中期，国家文物局把遙感考古列入“九五”工作的重点，计划在某些省、自治区遗迹较为集中的区域开展遥感考古工作[5]。此后，全国范围内应用遥感考古的案例逐渐增多，如安徽地质遥感站进行的“古寿春城”遗址遥感考古[6]、中国地质大学使用EIM数据和1∶5 000比例尺的黑白航拍方法对四川三星堆遗址进行遥感考古研究[7]以及“南海一号”沉船考古[8]等，在不接触古代遗址的情况下，研究者们可以多角度获取光学遥感、雷达数据，甚至高分辨率的卫星图像。总而言之，随着科技的发展，在新兴的科技不断被应用于考古领域的背景下，研究者们可以更精确地获得丰富的考古遗址残留信息，为考古、科研、文物保护等工作提供重要的一手资料。

二、遥感考古的方法

遥感考古可以辨别人工建造的古代遗址与周围未受人类影响的自然环境之间的环境差异，这些差异一般通过地表植被生长状况、土壤状况和地貌结构等表现出来。遥感影像可将多种差异记录下来，为考古人员提供释读依据。基于这一特性，可以运用的方法有航空航天摄影、机载传感器、地球物理探测、水下遥感等。

（一）航空航天摄影

过去，研究者将用于地质勘探的大比例尺航拍照片用来释读遗址信息，地表土层颜色、地形落差、遗址内外农作物形态等信息都能被清晰地记录[9]。地形地貌会随着时间推移和人类的生产实践发生变化，尤其是在战后经济复苏，我国迎来快速城市化的时期，对地表的改变是巨大的。早期的航拍照片真实保存了当时的地形地貌特征，从中可以清楚地看到山东章丘龙山镇的城子崖古城、河南洛阳汉魏故城、陕西汉唐长安城和明清时北京城。该方法在现代仍然具有十分重大的意义，同时也是探测范围最广泛、最节省成本的一种遥感考古方法。当代，随着无人机技术逐渐成熟，航空摄影的门槛也在进一步降低。

航天摄影使用卫星搭载摄影设备在离地更远的太空环境对地拍摄卫星照片，但是因其成本、照片清晰度等原因，较难普及。

（二）机载传感器

机载传感器可以根据使用者想要获取的遥感信息决定传感器类型，目前比较常见的有热红外多光谱扫描仪（TIMS）、合成孔径雷达（SAR）等。该方法可应用于地上、地下遗址总体布局的勘探，还可以在同一飞行器上按照具体需求搭载多种传感器以获取相应的数据信息，方便考古工作者更加清晰地掌握遗址的情况，但因成本问题，并不具备普及性。

（三）地球物理探测

常规的地球物理探测方法有磁法、电阻率法和电磁法等。20世纪70年代后期，国家文物局倡导地方相关单位进行探索性研究[1]。此后，考古学家对安徽亳州汉魏曹氏古墓、安徽凤阳明中都城等遗址都使用了电阻率法进行勘探。在三峡库区文物普查过程中，工作人员对地下遗迹、文物的勘探中应用了多种地球物理探测方法。阎桂林在河南洛阳新郑古墓群、登封古遗址使用磁法勘探，确认了墓葬的位置、形制以及古代窑址、水井和灰坑的位置[10]。2002年，秦始皇陵全方位探察工作被列入“国家高技术研究发展计划”（简称“863计划”），2003年，陕西省考古所秦陵考古队使用重力法、磁法、电法、弹性波法、放射性法（核方法）、地温法、核磁共振法和测汞法等8大类方法勘探秦始皇陵地宫[11]。

（四）水下遥感

水下遥感考古就是运用海洋地球物理声学方法勘探湖、河流、海洋等水下古代遗址，但是该技术受水体透明度、风力、水面平静程度、水深等因素的影响，勘探限制比较大。水下遥感考古技术目前多应用于水下遗址的发掘，1989年，中日两国考古工作者使用旁侧声呐法探查“南海一号”沉船，探明了沉船遗址的位置[12]。1993年，中国历史博物馆使用浅层地震法对绥中三道岗元代沉船遗址进行探测，获得了沉船遗存的厚度信息[13]。2010年，水下考古队员使用浅地层剖面、旁侧声呐和多波束声呐等物探手段对白礁Ⅰ号、白礁Ⅱ号沉船遗址进行勘探，探明了遗址埋藏状况[14]。

三、广西地区应用遥感考古发展前景

广西地区应用遥感考古的空间非常广阔。一方面是廣西地区有十分丰富的文物古迹；另一方面，内蒙古、河南、安徽等地运用遥感考古技术取得的丰硕成果，对广西地区的考古工作具有参考意义。

广西虽然处于中原文化圈的边缘，但依然不乏重要的考古实物遗存。1956年，裴文中、贾兰坡等在柳州发现白莲洞古人类遗址，出土遗物包含石器、人类牙齿化石、动物骨骼化石、人类用火遗址等，为探索华南地区旧石器时代向新石器时代的转变提供了珍贵资料；广西兴安县的灵渠，有“秦凿渠”“零渠”等称谓，自公元前214年通航至今；甑皮岩遗址是岭南地区唯一一个国家级新石器时代洞穴遗址文物景区；顶蛳山遗址总面积有4 000多平方米，被列为“1997年全国十大考古新发现”之一和国家大遗址展示中心之一。还有其他已发掘或未发现的古代遗址，不胜枚举。

发掘丰富的古代遗存需要考古工作者的不懈努力，结合科技手段加以勘探，对考古目标进行无损分析并预知文物信息，确定发掘、保护和抢救方案。

广西的考古单位可以搜集、利用新中国成立以前日本或美国在华的航拍照片寻找古代遗址，也可以与测绘单位合作使用现有的航拍照片筛查暴露于地表的古代遗址，或者与专门的研究机构展开合作，建立广西地区文物管理地理信息系统。广西地区的研究人员近年来有过此类尝试。2010年，广西考古所、桂林市文物工作队、永福县博物馆联合对窑田岭和塔脚窑场进行抢救性考古发掘时，与当地测绘单位合作，运用航拍方法，拍摄了广西永福县窑田岭Ⅲ区宋代窑址发掘现场的全貌[15]。2012年，为进一步认识广西百色的旧石器时代石器工具分布的变化，徐国良等[16]基于地貌观测、地理信息系统、遥感和计算机图形学等多学科方法，报告了百色盆地岩石和场地空间分布的分析结果。2017年年底至2019年，广西文物保护与考古研究所对广西武宣勒马秦汉城进行抢救性发掘时，运用航空航天摄影方法，采集了大量该遗址的影像资料，如城址保护范围示意图、城址布局结构示意图和聚落形态示意图等[17]。2020年，为了展开对洞穴遗址保存环境的探测与研究，中国地质科学院岩溶地质研究所、广西岩溶动力学重点实验室以及西南大学地理科学学院岩溶环境重庆市重点实验室，联合对桂林甑皮岩遗址采用GIS制图和空间分析方法获取遗址区地貌特征，使用高密度电法、地质雷达和钻孔间CT电磁波透视等多种科技手段探测遗址水文地质单元和地下水特征[18]。

在现有技术条件下，勘察野外大型遗址可借助飞机进行航空摄影，勘察小型遗址可借助无人机搭载多种传感器进行航空摄影。2015年，李哲等[19]运用无人机在10～300米的范围内的不同高度，多层次、多角度地对广西宁明、龙州两县境内14个左江岩画主要岩画点进行拍摄，之后，利用摄影测量技术对5个最重要岩画点进行崖体测绘，获取多层级图像资料。

广西尚缺乏与本土自然环境相适应的遥感考古方法，亟须探索出符合当地考古工作需要的遥感考古方法，在不增加考古队员工作量的基础上，实现更多考古目标，获取更多遗址信息。

四、结语

总而言之，在现有技术体系下，遥感考古在广西的应用前景十分广阔。当今的考古勘探和发掘在面对基础建设时往往处于被动地位，遥感考古方法的应用，在某些方面也为考古勘探和发掘工作的提前布局提供了新的可能。一方面，相关考古人员和文博单位可以应用现有的航拍、卫星图片等在全区范围内进行图像信息采集，建立文物遗存地理信息管理系统，在基础设施建设动工前及时发现考古遗存并提出保护意见，有效避免基础设施建设与古代遗存发掘的矛盾；另一方面，在全面发掘的工作中，对遗址勘探和发掘中的数据进行采集，不仅可以提高工作效率，更可以为现场保护、文物复原、公众展示和旅游开发等夯实数据基础。

遥感考古工作属于考古发掘的前期工作，具有数据采集量大、耗费时间长、数据处理步骤烦琐等特点，因此，考古工作者需要尽早开展相关工作，将各种遗址的分布调查清楚，作出相应的评估，配合国家基础设施建设，尽可能避免建设过程对遗址造成的损害。

作者简介

李震，1997年生，男，湖南永顺人，广西民族大学科技史与科技文化研究院硕士研究生，研究方向为科技考古与文化遗产保护。

参考文献

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作者：李震

地质雷达古建筑论文篇3：

大数据发展背景下的文化遗产保护

摘要：随着时代发展和技术进步，人们更多关注对文化的传承与保护，在互联网大数据背景下，运用新的发展理念去进行遗产保护对于文化传承和创新具有里程碑的意义。同时在文化保护过程中，运用技术和数据方面的指导更加有利于面对现代快节奏的生活方式。在文化遗产价值保存中，运用无损伤的遗产病害检测技术，三维激光扫描动态信息检测和安全性评价技术，以及三维数字化修复技术进行文化遗产的修缮，维护和监测。

关键词：文化遗产保护;大数据;技术监测;遗产修复

在新的发展阶段，人们的物质生活得到了极大的改善，精神生活逐渐变得空洞，我国是个文化渊源的国度，虽然历经五千年的风雨兼程，沉沦了不少文化，但是始终为后人保留了丰富的文化遗产。因此这些文化价值的承载值得我们去用心保护。今天随着技术的不断成熟，国家的保护力度加大，民众的喜爱热情不断高涨，文化保护也逐渐变得更加容易，但是历经百十年岁月沧桑的古物，哪怕一个小小的风吹日晒也会毁掉一个时代的历史记忆，因此运用技术手段可以大大增强文化遗产的完整率。

一、技术应用背景的保护力度

现在国际竞争的背景之下，各国都以科技经济为主要手段立于世界之中，在发展中有些国家在发展之中不断更新自己本有的文化，不断进行文化创新，取其精华，去其糟粕。不断吸收新的元素，在新的时代绽放最璀璨的光芒。反观其他的民族在其发展中一直因循守旧，固守老一套的文化，必将被时代所抛弃隐没。随着全社会对于遗产保护理念，认知的转变，现代科技对于文化遗产保护工作的突出作用日益显现，保护工作开展的进一步加深，采取相应的保护措施，通过改善这些价值载体的保存状况，达到对文化遗产和文化遗产价值的有效保护，分为三个方面。一、对于文化遗产本身进行修复和加以保护。二、在合理利用文化遗产开发过程中运用新的技术进行还原文化遗产的先前蕴含的知识和价值储备。三、在文化遗产发展上通过对不同文化遗产的修复进行新产品的研发和制造以便更好地服务文化遗产保护事业。

二、文化遗产保护应用技术的应用

（1）三维激光采集技术：是利用激光束的高精度测距原理获取对象的几何形体空间信息。扫描设备范围从0.2米至2000米，精度从0.02毫米至6毫米的全覆盖，满足从碑刻、陈设到古建筑、城市规划等高精度的采集需求。优点是精确度高，覆盖面广，受环境光干扰小。主要技术难点在于：对于大尺度的不可移动文物（如古建筑等），每一站采集的有效视角和有效而是有限的，经多次拼站后，如何保持建筑物的整体精度;将点云图最少干预地解读为工程用三视图尚没有好的解决办法;点云色彩的还原度较差。

（2）摄影采集与成型技术应用：是在原有摄影测量技术基础上与计算机算法结合的几何形体测量成型技术，包括了不同尺度的对象采集。优点是色彩、材质、影像的原真度高。主要技术难点在于：几何形体精度较三维激光差，采集时受环境光影响较大。

2.材料成分提取分析技术应用：材料信息的采集、提取与分析在文化遗产保护工作中有着重要意义，通过材料的研究可以判断其成分、产地，并为复原、修复乃至断代研究奠定基础。常用的材料分析设备主要有光谱分析类和显微镜类，又分便携型及实验室型两种。光谱分析类包括：X射线荧光光谱仪、红外光谱仪、傅里叶拉曼光谱仪等;显微镜类则包括：偏光显微镜、原子力显微镜、扫描电镜等。

（二）价值保护领域相关技术应用1.病害无损/微损检测技术应用

文化遗产的无损/微损检测技术是文保科学研究中重要的一个研究方向，也是保护过程中不可或缺的前期工作。快速、非/微接触、大面积扫描、多通道、自动化是无损/微损检测技术的优势。在文化遗产保护的严峻形势下，利用无损伤、微损伤探测分析检测病害问题不仅解决了修复问题而且提高了效率，还可以最大程度的避免人为因素的干扰和影响。以古建筑木构件的内部病害检测技术为例。

对于古建筑的砖石构件则采用断层超声成像仪.地质雷达、Tersis仪等，可定性及定量检测其表面及内部的病害残损状况。

病害监测技术是预防性的保护模式，是认识文化遗产褪变过程及时发现其安全隐患的基本方法。通过整合计算机技术、信息传输技术、传感技术、数据库技术、GIs技术、多媒体技术等手段，建立能够完整、持续的采集传输相关信息数据的物联网系统。该系统通过多种方法监测古建筑各主要结点的空间存在状态、属性变化，以及周边环境的变化，如古建筑的基态、属性变化，以及周邊环境的变化，如古建筑的基础稳定性、承重结构受力、梁架结构变形、屋面外观完整性、彩绘壁画，包括：裂隙、沉降、石基风化、受力、开裂、虫蛀、变形、倾斜、断裂，彩绘或壁画的龟裂、褪色、风化、人为损坏等。

（三）价值传播与利用领域相关技术应用

国内古建筑保护领域普遍存在着轻价值传播和公众教育的现象。古建筑本体、专业研究保护成果、公众之间的割裂客观上让古建筑研究保护逐渐走向小众。

1.虚拟增强现实技术应用

虚拟增强现实技术的发展呈现出以下特点：更丰置换显示灯技术将每一个视觉细节都可以还原至虚拟显示系统中;更高效――图形化交互编程系统，使大部分交互以流程图的方式创建，制作效率大大提高。因而通过虚拟在线技术、参与度提升及激发互动模式等使得文化遗产的价值传播更加主动，更易于为大众所接受。

诸如投影、移动端交互、三维立体显示等技术手段均可运用在古建筑虚拟博物馆中，籍此拉近博物馆、展品和公众的距离。

2.互联网/物联网技术应用

将三维激光扫描、无损/微损检测结合BIM技术对古建筑进行原真、完整的精确建模，通过高效的算法对结构性能进行数值仿真模拟，结合实时监测，实现了动态化的古建筑安全性评估、预警以及数字化修缮，三维激光扫描、检测、监测、修复技术在此融合

三、结语

新科技的优势在于其汲取了各领域最新的研究成果，而不完善之处也体现在成本较高和不甚稳定等方面，还需要通过大量的保护实践去验证、去修正。通过架构新的保护技术体系框架，分门别类的选择适宜。

参考攵献

1、小蔡靖泉文化遗产析义[中国文化遗产，2009

2、曹丹跨文视野下的中国界文化遗产研究及其意义[成都：四川师范大学2005