数字勘探让古希腊古城“重见天日”
袁文坤
2026年09月02日 09:28
中国社会科学网-中国社会科学报在传统田野调查中，考古学者经常需要手持工具，徒步穿越丛林荒野，在风吹日晒中寻找古人留下的痕迹。然而，这一画面正被日新月异的科技考古手段所改写。德国慕尼黑大学数字文化遗产研究讲席教授尼古拉·莱尔卡里（Nicola Lercari）及其团队在意大利西西里岛的赫洛罗斯（Heloros）开展了一项名为“赫洛罗斯高级数字勘探与测量”（HADES）的跨学科项目，该项目致力于探索数据采集与勘探技术在解读一座被遗忘的古城、还原其历史面貌及推动文化遗产保护方面所蕴含的潜力。
遥感技术重塑
考古调查范式
自2021年起，来自德国慕尼黑大学数字文化遗产研究所和意大利的团队携手，对赫洛罗斯的古希腊遗址展开了系统研究。项目运用数字考古技术，全面采集了遗址及周边区域所有现存考古遗迹的数据，并将其与20世纪多次发掘积累的旧有资料相整合，以期催生新的学术认知。
赫洛罗斯位于西西里岛东南部（今属诺托市，锡拉库萨省），坐落在海滨山丘之上，公元前8世纪末在土著聚居地的废墟上建城。至公元前3世纪前后，它已发展为一个重要中心，拥有至少3座圣所、一座剧场、由公共建筑环绕的广场以及坚固的城墙系统。该遗址于1899年首次得到考察，此后被间断性发掘至20世纪80年代。发掘过程逐步揭示了山丘上的城市布局，并在周边发现了墓地、采石场和道路网络。然而，由于出版成果匮乏和田野工作长期中断，赫洛罗斯逐渐淡出了主流学术讨论的视野。
莱尔卡里团队利用项目的核心技术手段之一——高性能无人机，对遗址实施了大规模航空勘测。无人机搭载了高分辨率相机、红外传感器、激光雷达传感器以及多种高精度电子设备，通过GPS导航在50米高空实现精确定位与稳定悬停。“即便在有风条件下，无人机的飞行也非常稳定。”莱尔卡里强调，“这对激光雷达的数据质量至关重要，因为任何微小的飞行姿态偏差都会影响测量精度。”
从“数月等待”到“实时评估”
团队在一周时间内共执行了12次飞行任务，扫描面积超过3平方千米。飞行过程中，机载设备记录了高分辨率影像和数十亿个测量点，每个点均配有精确的地理坐标数据。随着勘测的推进，计算机逐步构建出带有三维结构和地形的数字景观，团队以毫米级精度还原了废墟与城市结构。
“过去，研究人员需要在丛林或其他不毛之地跋涉数月才能找到遗迹。如今，我们只需用具有激光雷达技术的无人机飞行一天，之后在实验室里就能锁定遗址位置。”莱尔卡里回忆道，“我们还扫描了海岸浅水区的部分海床。这是以往在更高高度飞行的机载激光雷达所无法企及的。”
科技考古勘测的变革不仅体现在数据的高精度和大规模上，更在于工作流程的根本性重塑。过去，激光雷达数据采集后往往需要数月才能完成处理与分析，考古学家必须经过漫长的等待才能知道究竟发现了什么。如今，团队几乎可以在现场实时评估数据。“如果早上的无人机扫描中发现了有意思的结构或异常，当天就可以重返现场，去验证那些地下埋藏的真实面貌。而过去，拿到可用的激光雷达数据至少需要数月之久。”莱尔卡里解释道。
毫米级精度的
数字存档
赫洛罗斯拥有壮观的城墙、宏伟的北门、大型剧场和数座神庙，其城市规划展现出独特格局，与西西里岛其他希腊人的定居点存在显著差异。如今，这座曾经繁华的城邦仅存少量地面遗迹：一段城墙、几座神庙的地基、集市的残迹和一座严重损毁的剧场。据莱尔卡里介绍，大片古城墙、多个居民区和通往锡拉库萨的道路痕迹至今仍埋于地下，其中部分道路延伸至30公里外。
赫洛罗斯遗址的勘测成果令人振奋。莱尔卡里等人发现了古代车辙的痕迹——马车在同一路线上行驶数百年留下的印痕——为研究古希腊货物运输的道路网络提供了全新线索。同时，团队以高精度三维建模的方式绘制了为城市建设提供石材的大型采石场。莱尔卡里坦言，若能发现“赫洛罗斯之路”（Helorine Way）或通往锡拉库萨道路的原始走向，将是一项了不起的成就。此外，赫洛罗斯海岸线和邻近沼泽的新数据，有望助力研究人员发现古代港口，而2800年间的海岸线变迁更使这一发现具有突破性意义。
在莱尔卡里等人看来，新的可视化方法与自动化技术让考古学者能够发现数据中单个建筑与其环境之间的关联。通过数字化三维模型，考古学者可以从不同角度、不同尺度审视古代城市的空间布局、建筑朝向、道路走向与环境之间的关系，从而提出全新的历史解释。
然而，莱尔卡里等人的追求远不止于学术发现。在战争、自然灾害和侵蚀不断威胁世界文化遗产的背景下，快速、精确、非接触式的数字化记录已成为一种紧迫的文物保护需求。“数据的精度带来了革命性的变化。”莱尔卡里谈道，“它使我们能够以毫米级精度对历史遗址进行三维记录，以便后代以数字形式保存它们，或者无需发掘即可在景观中识别出考古特征。”