空間考古學：自然文化遺產與空間科技的美麗相遇

世界遺產、世界生物圈保護區和世界地質公園統一簡稱為「聯合國教科文組織名錄遺產（UNESCO名錄遺產）」。

目前，列入UNESCO名錄的世界遺產共有981處，世界生物圈保護區621處，世界地質公園100處，分布在160多個國家，覆蓋大片陸地和海洋面積。

對如此大的面積進行觀測和保護，是一個世界性難題。

隨著科學技術的發展，空間技術當仁不讓地成為有效的手段之一，一個新的學科也應運而生——空間考古學。

空間技術，宏觀、快速、準確監測

目前，全球範圍內被列入聯合國教科文組織世界遺產地、世界生物圈保護區以及世界地質公園的地區已超過1700處，面積極大，包括陸地、淡水、濱海地區和海洋，也包括一些深受人類生活影響的城市和農村。

每年，這些名錄遺產地不僅吸引數以億計的外來遊客，而且它們本身和周邊地區還是數千萬人的家園。

在觀測與保護中，名錄遺產面臨著主要來自自然和人為兩方面因素的影響——前者包括地震、山體滑坡、洪水、森林火災、全球變化等；後者包括資源過度開採、濫砍濫伐、土地圈占、水利建設、污染、城市化和過度旅遊開發等。

世界遺產分布圖。

列入名錄的世界遺產共有981處，世界生物圈保護區621處，世界地質公園100處，分布在160多個國家。

（中科院遙感與數字地球研究所提供）

這麼廣的分布、這麼大的面積，僅靠人力對名錄遺產進行有效的監測和保護，幾乎是不可能的。

在這種情況下，空間技術就成了當仁不讓的選擇。

空間技術是從空間探測地球並對地球目標進行科學分析和研究的科學技術。

應用這一技術，將從探測與發現、監測與評估以及數據整理與保護三方面實現智慧化管理。

經過近十幾年的發展，空間技術在自然與文化遺產的發現和保護中發揮了越來越大的作用。

如在探測方面，1994年參與太空梭雷達計劃的我國科學家利用雷達遙感手段發現了被干沙掩埋的明、隋古長城，被譽為是該科學計劃的「三大發現之一」；2013年，我國科學家通過光學遙感和歷史數據探測到絲綢之路瓜—沙段6個古城鎮、2個居民區、1條古河道；成功模擬出武后天授二年（公元691年）郵路的方向和分布。

我國在利用空間技術開展監測與評估方面，也不乏應用：對五大連池生物圈保護區的監測評估；對長白山1977-2010年監測評估，尤其是受颱風影響情況評估；汶川地震後大熊貓棲息地的森林減少情況評估。

此外，在數據整理歸檔及保護上，運用虛擬現實和數字地球手段製作數字化交互平台：故宮、長城山海關、頤和園佛香閣、大運河、古揚州等。

從宏觀而言，空間技術在名錄遺產保護上是一種非常有效而且客觀的技術手段。

隨著空間技術在文化遺產可持續發展中的應用，遙感監測的成果將來可以作為申報自然文化遺產的依據之一。

空間技術也能對文化遺產可持續發展起到監督作用，如果遺產地保護不力，遙感監測結果也將成為對其「亮黃牌、亮紅牌」的依據之一。

HIST，自然與文化遺產研究的新平台

2001年，聯合國教科文組織與相關國家空間機構發起了「利用空間信息技術支持世界遺產公約的開放計劃」。

2005年，中國科學院加入了上述開放計劃。

經過幾年富有成效的合作，雙方建議依託中國科學院遙感與數字地球研究所，建立一個用於世界遺產監測與保護的空間技術中心，這一建議被聯合國教科文組織和中國政府批准。

2011年7月24日，「聯合國教科文組織國際自然與文化遺產空間技術中心（HIST）」正式成立。

這是一個非營利性學術組織，旨在利用空間技術，協助聯合國教科文組織及其成員國開展對世界自然和文化遺產、生物圈保護區的監測與評估工作，並針對全球環境變化和自然災害開展工作，建立世界遺產空間技術研究示範基地，提供網絡諮詢、技術信息和人員培訓等服務，為監測、保護和管理人類自然與文化遺產做出獨特的貢獻。

來自世界各國的科學家在HIST這個國際平台上，共同為保護自然和文化遺產努力著。

目前，HIST編制出版了《世界遺產遙感圖集——中國篇》（中、英文版），收錄了截至2010年7月中國40處世界自然與文化遺產地不同解析度、不同獲取時間的衛星和航空遙感影像，首次從空間技術的視角，詮釋了大自然和人類文明留下的寶貴財富，具有獨特的科學價值和文化價值。

同時，開展了「吳哥環境遙感」項目。

根據柬埔寨政府的需求，HIST與吳哥世界遺產管理局簽署了《合作諒解備忘錄》，針對吳哥世界遺產周邊森林砍伐、城市擴建、地表沉降、河流變化、農田開墾等環境，利用空間技術，進行動態監測，面積覆蓋吳哥及其周邊近5000平方公里。

項目已取得首階段成果，受到了國際同行的廣泛關注。

還針對大運河、良渚時期太湖流域古環境變遷、新疆遙感考古調查等開展了一系列工作，也取得了豐碩的成果。

未來，HIST除了繼續做好吳哥環境遙感項目，使其成為全球示範性項目；還將開拓與斯里蘭卡之間的合作，針對斯里蘭卡的世界遺產和世界生物圈保護區，開展空間技術方面的合作；同時，針對東南亞國家的世界遺產，建立基於網絡的空間影像資料庫；與巴西合作，針對亞馬孫熱帶雨林和四川臥龍大熊貓棲息地，開展「全球變化對世界遺產影響空間精細觀測與認知」的國際合作項目。

空間考古學，正當其時

隨著空間技術在自然和文化遺產發現和保護中的應用，一個新的學科「空間考古學」初露端倪。

科學家們認為，在遙感考古受到廣泛重視後，應該不斷加強推進自然科學、人文科學和社會科學的交叉、滲透和融合，戰略性地部署文化遺產與空間觀測新的交叉學科研究，推進學科建設，搶占學科制高點，推進文化與科技融合，為文化遺產可持續發展服務。

今年4月召開的主題為「文化遺產空間觀測與認知」的第487次香山科學會議上，會議主席郭華東院士提出了建立「空間考古學」學科體系的設想。

郭華東表示，「有了系統的理論技術體系，並不斷地培養專業人才，空間技術在遺產保護中的作用才會發揮得越來越大。

」

那麼，空間考古學應該有一個什麼樣的學科體系？應該包含哪些科學問題？其內涵和外延應該在哪裡？第487次香山科學會議上明確了空間考古的六個重大科學問題，分別為：文化遺產信息的空間探測理論與方法，文化遺產探測、研究與保護的空間技術，空間考古技術的適用性研究，自然與人類活動影響文化遺產的時空認知，文化遺產古環境重建與人地關係研究，空間考古學科學內涵與研究範疇。

會議也對空間信息技術與考古學科交叉達到了高度共識，一致認為要加強推進自然科學、人文科學和社會科學以及與信息技術的交叉、滲透和融合，要積極地戰略部署文化遺產與空間觀測新的交叉學科研究，推進學科建設，搶占學科制高點，推進文化與科技融合，為文化遺產可持續發展服務。

不僅如此，一些科學家還認為，對於考古及遺產地保護這項實踐性非常強的工作而言，從國家層面還可多上一些規模比較大的文化遺產與空間技術方面的科研項目，進行研究示範，同時加強雙方領域更深層次的交流合作，並積累更多經驗供今後參考。

同時，交叉學科的人才培養也是一個重要方面。

目前面臨的問題是，考古學者對遙感技術不熟悉，遙感技術人員考古知識儲備又不夠，大家對各自的需求也都不了解，這使得空間技術與遺產保護成了「兩張皮」。

如何使兩者緊密結合、互相促進，就是一個亟待解決的問題。

令人欣慰的是，雙方面學者均認識到了這個問題，並開始為尋求有機的融合走在學科突破的路上。

（洪天華 作者為HIST常務副主任兼秘書長）