摘要
遥感技术的不断发展促进了它们在考古学上的应用,作为非入侵性技术已广泛应用于对地上地下考古目标的快速调查、地下遗迹分布格局预测、考古遗迹空间结构重建以及对古遗址原貌的虚拟复原。 平陶故城是周国重要城邑,点军台遗址被称为是研究古代早期建筑的活标本,都具有重要的历史价值。然而由于传统考古调查具有耗时长、投入大、工作量大等问题,平陶故城和点军台遗址未进行系统的考古调查,其聚落布局、遗迹分布等仍不清晰。因此,本研究将借助遥感技术进行考古调查工作,结合多源、多时相Corona、Google Earth历史影像、航空热红外影像和高光谱影像,借助遥感影像增强技术突出考古目标弱信息,通过对比分析不同载荷、不同时相、不同尺度影像上的色调和纹理特征,提取平陶城城址和点军台遗址的考古异常区域,分析遗址空间布局。本文的研究内容主要有如下几个方面: (1)通过分析研究区域的自然环境以及平陶城故城和点军台遗址的历史文化背景,确定了该研究区域所需的数据类型及获取时间;结合Landsat卫星各波段特征,计算SAVI、MNDWI、NDBBI植被指数提取农用地、建筑用地和水体的考古遗址周边环境因子,定量分析了区域内农用地及建筑用地变化,表明该地区遗址考古发掘工作的紧迫性; (2)从遥感影像遗迹特征解译标志和多种遗迹特征增强分析方法出发,提取历史遥感影像中的疑似遗迹区域,发现了疑似城墙、角台、壕沟等遗迹,并根据“遗痕分析法”识别出平陶城故城城门,根据识别结果初步重建了遗址空间结构; (3)利用不同时相的无人机热红外数据对比分析作物标志和土壤标志在影像中的表现;结合PCA、MNF特征提取方法特性,研究利用MNF变换进行无人机高光谱数据的特征优化提取有助于探测微弱信息。评价了16种植被指数在增强影像特征后识别考古遗迹方面的潜力,表明近红外区(R810)的波段和红光区(R680)波段包含有较多的信息,利用这些波段进行植被指数计算后的结果能够提高识别地下考古遗迹的能力; (4)研究多时相Corona影像,Google Earth历史影像和航空无人机高光谱、热红外影像数据,综合分析了多源遥感影像识别与提取遗迹特征信息的潜力,为平原地区类似遗址区域遥感考古研究提供参考。研究结果表明,Corona影像有助于识别遗址早期面貌,Google Earth历史影像则在微小的疑似遗迹特征检测和提取方面提供帮助,航空热红外影像则可以揭示在地面或光学影像上不明显的埋藏的考古特征,航空高光谱影像经过MNF变换和进行光谱指数计算有助于探测微弱信息。