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隨著考古研究工作的擴展和研究區(qū)域的擴大，考古學家們逐漸從更加宏觀的角度去研究歷史文化，認識古代文明，追溯歷史進程，這些僅僅依靠傳統(tǒng)的考古方法是不可能實現(xiàn)的，這就決定了遙感在考古研究中不可替代的。

1.水下考古

考古，就是利用航空遙感的手段勘查湖泊、河流等水下的古代遺址、古代港口、古河道以及當時的沉積環(huán)境等。但是，水下遙感考古受各種條件的制約，如必須水體清澈透明、無風、水面平靜等，因此這一方法目前主要用于湖泊的水下考古，而在含沙量較大的河流，這種方法的使用受到了很大的限制。

隨著海洋地理測繪技術(shù)和考古儀器技術(shù)更新，海洋遙感考古迅速地發(fā)展起來。

目前海洋遙感考古主要是利用聲波掃描儀，聲吶、海底剖面繪制儀器、水下照相機等來考察海底的地形、淹沒前的特征以及確定海底古代遺跡的真實性和位置范圍等，進而推測和研究古地理、古氣候和古代社會的發(fā)展情況。

由Tromso博物館負責的名為“白雪項目”的挪威水下文化資源調(diào)查計劃，以遙感手段為主，輔以潛水調(diào)查。利用以上方法，分成3個階段，成功的測試了遙感在海洋考古中的應用潛力，并有了一些重大的考古發(fā)現(xiàn)。

2.環(huán)境考古

古代環(huán)境的恢復，對于研究當時的社會、文化、經(jīng)濟、自然地理條件等方面都有著重要的作用。而古地理環(huán)境的變遷，對于古代環(huán)境、政治演變的研究也十分重要。用遙感研究長周期的環(huán)境歷史變遷，主要是依據(jù)它在遙感圖像上所遺留下來的“痕跡”來進行識別。因為各種研究對象，都有其區(qū)別于其他對象的特征，其中不少特征得以不同程度的保留。這些特征反映在遙感圖像上，則可以通過色調(diào)、陰影、形態(tài)、大小、紋理等的差異識別出來。

一個地區(qū)的環(huán)境演變，最主要的是水系的演變，這主要包括水系變遷、湖泊的變化以及水岸線的演變等。利用遙感圖像上地物特定的光譜特征，通過土壤濕度、鹽度及沉積物組分等信息的分析，可以很清楚地將水系變遷的路線、方向甚至原因反映出來。中國國土資源航空物探遙感中心的兩位研究員利用衛(wèi)星遙感探索樓蘭古城的消亡之謎，指出因古孔雀河上游兩次地質(zhì)滑坡堵住河道且切斷供水源，導致樓蘭古城因斷水而被遺棄，最終消亡。這是目前國內(nèi)首次利用衛(wèi)星遙感圖像分析、破解樓蘭古城的消亡之謎。

哥倫比亞航天飛機攜帶雷達于198年11月在東撒哈拉沙漠進行飛行，研究人員通過對圖像上砂層覆蓋下基巖的雷達回波的研究，揭示出數(shù)米沙層下的古河道，后期研究表明：非洲北部存在過比現(xiàn)今尼羅河水系更為龐大的河流水系，否定了那里不存在主干水系的論斷。古河道為舊石器時代的人類提供了沙漠中的綠洲，揭示出當時撒哈拉沙漠的環(huán)境條件。

3.地下遺跡的無損探測

通過高光譜成像系統(tǒng)對山西兵馬俑的頭部掃描，分析得出陶土中含有古代使用的顏料成分

遙感考古的有一大研究內(nèi)容，就是對深埋于地下的古代遺跡、古墓等的無損探測。目前采用的無損探測探測方法主要包括磁力探測法、電阻率探測法、微波脈沖“探地雷達”以及地震探測法等。

我國在這方面的起步比較晚，主要成果有華東師范大學用探地雷達對浙江紹興“印山大墓”進行的無損探測；采用航空遙感高光譜技術(shù)和熱紅外遙感技術(shù)與磁法、電法等20多項國內(nèi)外高精度的先進物理探測技術(shù)，對秦始皇陵區(qū)2.13km²，陵園區(qū)56.25km²進行遙感和地球物理綜合考古研究，探明地宮、建筑遺址、陪葬坑文物遺存等信息的863項目等。并且在此基礎上發(fā)展了用于探測和定位的新算法，如用遺傳算法從雷達資料中提取古墓遺跡定位信息。

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