【登顶！解惑：为何要给珠峰量身高？珠峰的“头”和“脚”如何确定？】
登顶！
前进！
今晨2时10分许
2020珠峰高程测量登山队8名队员
从海拔8300米的突击营地出发
向着顶峰挺进！
而就在刚刚
2020珠峰高程测量登山队
成功登顶世界第一高峰珠穆朗玛峰！
图片来源：新华社
他们将在峰顶竖立觇标，
安装GNSS天线，
开展各项峰顶测量工作。
45年前的今天，
中国人首次将觇标带至珠峰峰顶。
5月24日，2020珠峰高程测量登山队部分人员从前进营地出发，前往海拔7028米的北坳营地。这支由专业登山运动员和专业测绘人员组成的队伍携带GNSS（全球卫星导航系统）接收机、重力仪、雪深雷达和觇标等测量设备，登顶珠峰测定珠峰高度。
珠穆朗玛峰作为地球之巅，一直为世人所瞩目。攀登珠峰是勇敢者的挑战，测量珠峰更是难上加难。
为何要对这一难题发起攻坚？
多次给珠峰测高具有什么意义？
测绘队员如何给珠峰量“身高”？
请看A青年为您解答
珠峰精确高程意义非凡
珠峰位于中国与尼泊尔边界的东段，是世界上最高的山峰。新中国成立以来，我国测绘工作者先后于1975年和2005年两次成功测定并公布珠峰高程（高度）。
1975年，我国测绘工作者首次利用测量觇标精确测得珠峰海拔高程为8848.13米。2005年珠峰高程复测，我国测量队采用了传统大地测量与卫星定位测量结合的技术方法，测得珠峰顶岩石面海拔高程8844.43米，这一数据也成为我国公开出版的地图和教材中使用的权威数据。
“尽管8844.43米的珠峰高度已被广泛认同，但从地质学角度来看，珠穆朗玛峰位于亚欧板块和印度洋板块交叉处，板块运动剧烈，造成珠峰的高度仍在不断变化。”江苏省地质学会副理事长、江苏省地质调查研究院院长朱锦旗说，因此人们尝试利用新技术去寻找更精确的珠峰高度，珠峰高程测量工作也于2020年5月再次开始。
测量珠峰的高度是一项复杂、精密、需要多部门参与的系统工程。按照计划，测量登山队会从北坡传统路线攀登珠峰，经过北坳冰壁、“大风口”、“第二台阶”三道难关。其中一部分测量登山队员向珠峰顶发起冲刺，另一部分测量队员在珠峰脚下寻找适宜位置，即交会点，以便在登山队员登顶后，与登顶队员最终配合测出珠峰的高度。
江苏省测绘工程院总工程师宋玉兵介绍，珠峰高程数据是国家重要地理信息，珠峰高程测量是一项代表国家测绘科技发展水平的综合性测绘工程。此次珠峰高程测量的成果可用于地球动力学板块运动等领域研究。精确的峰顶雪深、气象和风速等数据，将为全球气候变化监测、生态环境保护等方面的研究提供第一手资料。
著名大地测量学家、中国科学院院士陈俊勇曾颇为形象地描述了测量珠峰意义：“父母要定期给自己不断成长的子女量身高，是理所应当的。人类要不断深入认识自然，中国人要不断深入认识自己的国土。”因此，精确量取其海拔高度，对维护国家主权、展现科技实力具有重要意义。这次珠峰测量，也体现了我国测绘技术的不断进步，代表了我国测绘技术的最高水平。
珠峰的“脚”从黄海平面算起
为人测身高，从脚量到头顶即可。为世界最高峰珠峰测“身高”，如何确定“头”和“脚”？
测定高程，首先要确定一个起算面。“我国法定的高程起算面是黄海平均海水面，是根据青岛大港验潮站1953~1979年观测资料计算确定的，即珠峰的‘脚’。”中国矿业大学环境与测绘学院教授高井祥告诉《科技周刊》记者，珠峰的“头”是指珠峰顶峰的岩石面，不包含顶峰岩石面上覆盖的冰层和积雪。也就是说，珠峰高程就是黄海平均海水面到珠峰顶峰岩石面的垂直距离。
珠峰的“脚”找到了，如何将其与峰顶联系起来？高井祥解释，此次测量从青岛一路测到珠峰并不现实，所以黄海的平均海水面通过一场“接力”传递到全国各地。通过我国已建立覆盖全国的国家高程基准网，以高程基准点为参考，在不同地区进行高程测量时，仅需测出待测点相对于附近高程基准点的高差，即可推算出待测点的绝对高程。“珠峰高程测量通常选西藏日喀则市的高程基准点作为起算点。”他说，珠峰高程测量从日喀则起步后，将高程传递至珠峰脚下的6个交会点。
当登顶测量队员登顶成功后，测量队员将在珠峰峰顶竖立起测量觇标，开展卫星定位测量和雪深测量等工作。与此同时，位于大本营、中绒布冰川、西绒布冰川等6个交会点的测量队员将瞄准峰顶觇标同步开展三角高程测量和交会测量。
“三角高程测量是指通过在已知控制点上，观测未知点水平距离和高度角（或天顶距），求定两点间高差的方法，也就是常说的‘勾股定理’。”宋玉兵说，交会测量则是根据多个已知点的平面坐标，通过测量已知点到待定点的方向和距离，以推求此待定点平面坐标的测量技术。
目前，珠峰高程测量已实现了由传统大地测量技术到现代大地测量技术的转变。为了使测量数字更精准，测量团队还会将雪深雷达、重力仪等仪器携带到峰顶，结合外围开展的珠峰周边的GNSS测量、水准测量、重力测量和航空重力测量，为珠峰区域重力场模型构建和似大地水准面精化提供重要基础数据。
技术不断刷新，国产新设备“加持”
我国之前已两次成功测定并公布珠峰高程，这一次“再测高”在团队构成、技术方法、仪器设备等方面都有很大的改进与创新。
“前两次的珠峰登顶测量，均由登山运动员代为测量，而本次测量将由专业测量人员实地登顶测量，以保证成果的可靠性。”高井祥说，1975年珠峰测量以传统的三角高程测量技术为主，2005年珠峰测量首次使用了GPS卫星大地测量技术，而本次珠峰测量除采用2005年的测量技术外，还将首次使用航空重力测量技术。据前期计算，使用航空重力测量可将测量精度提高30%至40%。
“此次‘再测量’的技术难点在于一定要登顶才能测量。”高井祥强调，之前测量珠峰高度都是依靠登山队员，而本次测量是专业测绘队员在珠峰之巅竖起测量觇标。携带大量专业测量设备登上珠峰顶峰，登顶过程本身就十分困难。登上顶峰后，只有40-50分钟停留时间，如何在有限时间内，快速完成雪深（覆冰）、重力、GNSS卫星观测等测量工作，寒冷的天气加上七八级的大风，技术难度极大。
值得骄傲的是，本次珠峰测量设备使用了很多国产设备，相较2005年卫星大地测量主要依赖美国的GPS，本次珠峰测量将以我国自主建立的北斗卫星数据为主，充分展现我国国产测量装备的进步与水平。“作为在峰顶使用的设备，它还需要具备轻便易携，能在低温、低压、低氧环境下工作的特点，市场上并没有现成的产品。” 宋玉兵表示，令人振奋的是，测绘人员从去年就开始调研企业，专门量身打造了珠峰峰顶觇标、冰雪探测雷达、相对重力仪、天文测量系统以及相关GNSS测量设备，最终由国内机构研发并生产成功。
宋玉兵透露，这些珍贵的测量数据都将被传输至西安，由自然资源部大地测量数据处理中心进行集中处理、验算。整个计算过程需耗时两个月左右。目前，数十位专业人员已经做好准备，建好模型，只等测量数据的到来。
珠峰到底是变高了还是变矮了？
让我们拭目以待吧！
A青年 · 创作团队
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5月24日，2020珠峰高程测量登山队部分人员从前进营地出发，前往海拔7028米的北坳营地。这支由专业登山运动员和专业测绘人员组成的队伍携带GNSS（全球卫星导航系统）接收机、重力仪、雪深雷达和觇标等测量设备，登顶珠峰测定珠峰高度。
珠穆朗玛峰作为地球之巅，一直为世人所瞩目。攀登珠峰是勇敢者的挑战，测量珠峰更是难上加难。
为何要对这一难题发起攻坚？
多次给珠峰测高具有什么意义？
测绘队员如何给珠峰量“身高”？
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珠峰精确高程意义非凡
珠峰位于中国与尼泊尔边界的东段，是世界上最高的山峰。新中国成立以来，我国测绘工作者先后于1975年和2005年两次成功测定并公布珠峰高程（高度）。
1975年，我国测绘工作者首次利用测量觇标精确测得珠峰海拔高程为8848.13米。2005年珠峰高程复测，我国测量队采用了传统大地测量与卫星定位测量结合的技术方法，测得珠峰顶岩石面海拔高程8844.43米，这一数据也成为我国公开出版的地图和教材中使用的权威数据。
“尽管8844.43米的珠峰高度已被广泛认同，但从地质学角度来看，珠穆朗玛峰位于亚欧板块和印度洋板块交叉处，板块运动剧烈，造成珠峰的高度仍在不断变化。”江苏省地质学会副理事长、江苏省地质调查研究院院长朱锦旗说，因此人们尝试利用新技术去寻找更精确的珠峰高度，珠峰高程测量工作也于2020年5月再次开始。
测量珠峰的高度是一项复杂、精密、需要多部门参与的系统工程。按照计划，测量登山队会从北坡传统路线攀登珠峰，经过北坳冰壁、“大风口”、“第二台阶”三道难关。其中一部分测量登山队员向珠峰顶发起冲刺，另一部分测量队员在珠峰脚下寻找适宜位置，即交会点，以便在登山队员登顶后，与登顶队员最终配合测出珠峰的高度。
江苏省测绘工程院总工程师宋玉兵介绍，珠峰高程数据是国家重要地理信息，珠峰高程测量是一项代表国家测绘科技发展水平的综合性测绘工程。此次珠峰高程测量的成果可用于地球动力学板块运动等领域研究。精确的峰顶雪深、气象和风速等数据，将为全球气候变化监测、生态环境保护等方面的研究提供第一手资料。
著名大地测量学家、中国科学院院士陈俊勇曾颇为形象地描述了测量珠峰意义：“父母要定期给自己不断成长的子女量身高，是理所应当的。人类要不断深入认识自然，中国人要不断深入认识自己的国土。”因此，精确量取其海拔高度，对维护国家主权、展现科技实力具有重要意义。这次珠峰测量，也体现了我国测绘技术的不断进步，代表了我国测绘技术的最高水平。
珠峰的“脚”从黄海平面算起
为人测身高，从脚量到头顶即可。为世界最高峰珠峰测“身高”，如何确定“头”和“脚”？
测定高程，首先要确定一个起算面。“我国法定的高程起算面是黄海平均海水面，是根据青岛大港验潮站1953~1979年观测资料计算确定的，即珠峰的‘脚’。”中国矿业大学环境与测绘学院教授高井祥告诉《科技周刊》记者，珠峰的“头”是指珠峰顶峰的岩石面，不包含顶峰岩石面上覆盖的冰层和积雪。也就是说，珠峰高程就是黄海平均海水面到珠峰顶峰岩石面的垂直距离。
珠峰的“脚”找到了，如何将其与峰顶联系起来？高井祥解释，此次测量从青岛一路测到珠峰并不现实，所以黄海的平均海水面通过一场“接力”传递到全国各地。通过我国已建立覆盖全国的国家高程基准网，以高程基准点为参考，在不同地区进行高程测量时，仅需测出待测点相对于附近高程基准点的高差，即可推算出待测点的绝对高程。“珠峰高程测量通常选西藏日喀则市的高程基准点作为起算点。”他说，珠峰高程测量从日喀则起步后，将高程传递至珠峰脚下的6个交会点。
当登顶测量队员登顶成功后，测量队员将在珠峰峰顶竖立起测量觇标，开展卫星定位测量和雪深测量等工作。与此同时，位于大本营、中绒布冰川、西绒布冰川等6个交会点的测量队员将瞄准峰顶觇标同步开展三角高程测量和交会测量。
“三角高程测量是指通过在已知控制点上，观测未知点水平距离和高度角（或天顶距），求定两点间高差的方法，也就是常说的‘勾股定理’。”宋玉兵说，交会测量则是根据多个已知点的平面坐标，通过测量已知点到待定点的方向和距离，以推求此待定点平面坐标的测量技术。
目前，珠峰高程测量已实现了由传统大地测量技术到现代大地测量技术的转变。为了使测量数字更精准，测量团队还会将雪深雷达、重力仪等仪器携带到峰顶，结合外围开展的珠峰周边的GNSS测量、水准测量、重力测量和航空重力测量，为珠峰区域重力场模型构建和似大地水准面精化提供重要基础数据。
技术不断刷新，国产新设备“加持”
我国之前已两次成功测定并公布珠峰高程，这一次“再测高”在团队构成、技术方法、仪器设备等方面都有很大的改进与创新。
“前两次的珠峰登顶测量，均由登山运动员代为测量，而本次测量将由专业测量人员实地登顶测量，以保证成果的可靠性。”高井祥说，1975年珠峰测量以传统的三角高程测量技术为主，2005年珠峰测量首次使用了GPS卫星大地测量技术，而本次珠峰测量除采用2005年的测量技术外，还将首次使用航空重力测量技术。据前期计算，使用航空重力测量可将测量精度提高30%至40%。
“此次‘再测量’的技术难点在于一定要登顶才能测量。”高井祥强调，之前测量珠峰高度都是依靠登山队员，而本次测量是专业测绘队员在珠峰之巅竖起测量觇标。携带大量专业测量设备登上珠峰顶峰，登顶过程本身就十分困难。登上顶峰后，只有40-50分钟停留时间，如何在有限时间内，快速完成雪深（覆冰）、重力、GNSS卫星观测等测量工作，寒冷的天气加上七八级的大风，技术难度极大。
值得骄傲的是，本次珠峰测量设备使用了很多国产设备，相较2005年卫星大地测量主要依赖美国的GPS，本次珠峰测量将以我国自主建立的北斗卫星数据为主，充分展现我国国产测量装备的进步与水平。“作为在峰顶使用的设备，它还需要具备轻便易携，能在低温、低压、低氧环境下工作的特点，市场上并没有现成的产品。” 宋玉兵表示，令人振奋的是，测绘人员从去年就开始调研企业，专门量身打造了珠峰峰顶觇标、冰雪探测雷达、相对重力仪、天文测量系统以及相关GNSS测量设备，最终由国内机构研发并生产成功。
宋玉兵透露，这些珍贵的测量数据都将被传输至西安，由自然资源部大地测量数据处理中心进行集中处理、验算。整个计算过程需耗时两个月左右。目前，数十位专业人员已经做好准备，建好模型，只等测量数据的到来。
珠峰到底是变高了还是变矮了？
让我们拭目以待吧！
A青年 · 创作团队
“3D藏宝图”指引水下文物勘探
经过3个多月的发掘，再次出土文物10000余件，其中重要文物2000件；首次在国内发现世子金宝实物——重达8公斤的“蜀世子宝”金印。这是四川彭山“江口明末战场遗址”第三期考古发掘的丰硕成果。
在这次考古中，由电子科技大学与中国地质调查局成都中心等多家单位组成的联合探测团队（以下简称探测团队）第三次助力考古探测，奋战了70多天，成功绘制出了覆盖70多万平方米的“江口沉银”全域“藏宝概要图”。
四川彭山“江口明末战场遗址”第三期考古发掘现场 资料图
全域探测 覆盖70多万平方米
2019年11月20日，探测团队从成都赶赴江口，就此展开了长达70余天的第三期“江口沉银”遗址水下综合探测工作。
2017年和2018年，探测团队先后两次助力江口考古探测。在2018年的“江口沉银”遗址第二期考古发掘中，该探测团队就绘制出了一幅覆盖面积达10万平方米的“3D藏宝图”，为“江口沉银”遗址第二期考古发掘区的古河道准确定位提供了科学依据。
所谓“3D藏宝图”并非一张常见的平面地图，而是基于多种电子信息探测手段绘制的考古区三维综合扫描影像。
由于在前两期科技考古工作中奠定的坚实基础，探测团队这一次制定了探测范围更大、考古研究信息更为丰富的第三期考古探测工作计划。团队技术负责人、电子科技大学资源与环境学院周军博士表示：“在前两次水下探测的技术积累和工作经验的基础上，我们制定了更为高效和可靠的技术工作方案。”
就探测范围而言，这次他们探测了包括岷江主河道、上游正南江与府南河在内的几乎整个“江口沉银”遗址区。探测区域北至府南河的府河大桥附近，南至岷江主河道的岷江大桥附近，覆盖面积约70多万平方米，是第二期探测面积的7倍多。
在本期探测工作中，探测团队根据研究对象的尺度差异，设置了不同的测线间距。其中，在第三期围堰区外围采用50米左右的测线间距，实现了全区河床基岩的三维形态探测与建模，获得了全区的河道特征概要图。
与此同时，在第三期的考古发掘区采用10米间距布置水上电法探测工作，完成了文物富集有利区段的精细结构探测。在有利于文物富集的重点区段，利用高密度布置（2米间距）的频率域电磁剖面法与地磁法开展了金属文物的无损检测工作，通过电磁与地磁的响应特征分析，为后续的考古发掘提供了判断依据。
精准高效 精准定位“沉银有利储集区”
在2018年的“江口沉银”遗址第二期考古探测中，该团队就已经确定了“沉银”遗址区一部分河道基岩的结构特征和深泓线（又称溪线，即沿河流方向最大水深处的连线，沿此线的剖面为河流的纵剖面）分布的准确位置。而在本期探测工作中，探测团队要进一步摸清遗址区全域的岷江河道基岩结构特征和与之相关的藏宝图概要信息。
在70多天的努力探测中，他们一边观测和采集各种数据，一边分析和处理相关资料，从而使宝藏信息概要图的神秘面纱被慢慢揭开，逐渐地展示在了团队面前。
随着整体探测工作的推进，覆盖整个“沉银”遗址区的河床基岩结构“概要图”不断得到完善。这为将来的科学数据分析和考古工作奠定了良好的研究基础，其中也包括了本期考古发掘中的“沉银有利储集区”。
周军说：“通过水上电阻率成像法，我们找到了一处倒坡结构特征极为明显的区域，并判断这里是一个重要的‘沉银有利储集区’，同时，用频率域电磁法和高精度磁法探测也进一步佐证了该区域在第三期考古发掘工作中的重要意义！”
“江口沉银”遗址的水文环境复杂，单件文物几何尺寸较小，且埋藏于水下的卵石层中，分布零散、规律复杂。因此，团队在前两次探测中就创新性地提出，要着力探测河床基岩结构、研究文物分布规律、寻找“沉银有利储集区”。
本期考古发掘围堰的区域与河道基岩中的“倒坡结构”关系十分紧密。此后的文物出土情况，进一步印证了团队的判断——他们关于“沉银有利储集区”的推测是正确的。
水下考古 电子信息技术绽放异彩
对于周军和团队成员而言，持续跟进“江口沉银”水下考古探测项目，不断地在水下探测领域积累技术和经验，使他们不断取得新的研究成果，达到了新的研究高度。
周军表示：“团队最大的收获是摸清了水下文物富集的规律，获取了大量与古代地理环境特征有关的探测资料，这是未来继续深入开展考古和探测研究的基础！”
中国地质调查局成都地质调查中心是本次科技考古工作中地质与地球物理技术的重要支撑单位。“在地质调查转型升级的过程中，江口沉银科学考古探测是地质调查工作履行公益性职责的必然要求。”中心主任李文昌教授表示，在这次调查中，团队把地质调查中的多源地球物理信息处理解释方法应用到科学考古中，拓展了地球科学的研究领域，同时也体现了服务于社会公益性事业的天然职责。
“内陆浅水域的探测工作有它的特殊性，面对复杂的两栖工作环境，我们采用了新的研究思路和方法技术，这些新思路和方法技术在类似环境中的地下探测具有十分重要的借鉴意义与推广价值。”电子科技大学资源与环境学院院长胡光岷教授表示，团队将进一步总结经验，开创“电子信息+考古”的新局面，让“给大地做CT”变得更加简单高效。
王晓刚
经过3个多月的发掘，再次出土文物10000余件，其中重要文物2000件；首次在国内发现世子金宝实物——重达8公斤的“蜀世子宝”金印。这是四川彭山“江口明末战场遗址”第三期考古发掘的丰硕成果。
在这次考古中，由电子科技大学与中国地质调查局成都中心等多家单位组成的联合探测团队（以下简称探测团队）第三次助力考古探测，奋战了70多天，成功绘制出了覆盖70多万平方米的“江口沉银”全域“藏宝概要图”。
四川彭山“江口明末战场遗址”第三期考古发掘现场 资料图
全域探测 覆盖70多万平方米
2019年11月20日，探测团队从成都赶赴江口，就此展开了长达70余天的第三期“江口沉银”遗址水下综合探测工作。
2017年和2018年，探测团队先后两次助力江口考古探测。在2018年的“江口沉银”遗址第二期考古发掘中，该探测团队就绘制出了一幅覆盖面积达10万平方米的“3D藏宝图”，为“江口沉银”遗址第二期考古发掘区的古河道准确定位提供了科学依据。
所谓“3D藏宝图”并非一张常见的平面地图，而是基于多种电子信息探测手段绘制的考古区三维综合扫描影像。
由于在前两期科技考古工作中奠定的坚实基础，探测团队这一次制定了探测范围更大、考古研究信息更为丰富的第三期考古探测工作计划。团队技术负责人、电子科技大学资源与环境学院周军博士表示：“在前两次水下探测的技术积累和工作经验的基础上，我们制定了更为高效和可靠的技术工作方案。”
就探测范围而言，这次他们探测了包括岷江主河道、上游正南江与府南河在内的几乎整个“江口沉银”遗址区。探测区域北至府南河的府河大桥附近，南至岷江主河道的岷江大桥附近，覆盖面积约70多万平方米，是第二期探测面积的7倍多。
在本期探测工作中，探测团队根据研究对象的尺度差异，设置了不同的测线间距。其中，在第三期围堰区外围采用50米左右的测线间距，实现了全区河床基岩的三维形态探测与建模，获得了全区的河道特征概要图。
与此同时，在第三期的考古发掘区采用10米间距布置水上电法探测工作，完成了文物富集有利区段的精细结构探测。在有利于文物富集的重点区段，利用高密度布置（2米间距）的频率域电磁剖面法与地磁法开展了金属文物的无损检测工作，通过电磁与地磁的响应特征分析，为后续的考古发掘提供了判断依据。
精准高效 精准定位“沉银有利储集区”
在2018年的“江口沉银”遗址第二期考古探测中，该团队就已经确定了“沉银”遗址区一部分河道基岩的结构特征和深泓线（又称溪线，即沿河流方向最大水深处的连线，沿此线的剖面为河流的纵剖面）分布的准确位置。而在本期探测工作中，探测团队要进一步摸清遗址区全域的岷江河道基岩结构特征和与之相关的藏宝图概要信息。
在70多天的努力探测中，他们一边观测和采集各种数据，一边分析和处理相关资料，从而使宝藏信息概要图的神秘面纱被慢慢揭开，逐渐地展示在了团队面前。
随着整体探测工作的推进，覆盖整个“沉银”遗址区的河床基岩结构“概要图”不断得到完善。这为将来的科学数据分析和考古工作奠定了良好的研究基础，其中也包括了本期考古发掘中的“沉银有利储集区”。
周军说：“通过水上电阻率成像法，我们找到了一处倒坡结构特征极为明显的区域，并判断这里是一个重要的‘沉银有利储集区’，同时，用频率域电磁法和高精度磁法探测也进一步佐证了该区域在第三期考古发掘工作中的重要意义！”
“江口沉银”遗址的水文环境复杂，单件文物几何尺寸较小，且埋藏于水下的卵石层中，分布零散、规律复杂。因此，团队在前两次探测中就创新性地提出，要着力探测河床基岩结构、研究文物分布规律、寻找“沉银有利储集区”。
本期考古发掘围堰的区域与河道基岩中的“倒坡结构”关系十分紧密。此后的文物出土情况，进一步印证了团队的判断——他们关于“沉银有利储集区”的推测是正确的。
水下考古 电子信息技术绽放异彩
对于周军和团队成员而言，持续跟进“江口沉银”水下考古探测项目，不断地在水下探测领域积累技术和经验，使他们不断取得新的研究成果，达到了新的研究高度。
周军表示：“团队最大的收获是摸清了水下文物富集的规律，获取了大量与古代地理环境特征有关的探测资料，这是未来继续深入开展考古和探测研究的基础！”
中国地质调查局成都地质调查中心是本次科技考古工作中地质与地球物理技术的重要支撑单位。“在地质调查转型升级的过程中，江口沉银科学考古探测是地质调查工作履行公益性职责的必然要求。”中心主任李文昌教授表示，在这次调查中，团队把地质调查中的多源地球物理信息处理解释方法应用到科学考古中，拓展了地球科学的研究领域，同时也体现了服务于社会公益性事业的天然职责。
“内陆浅水域的探测工作有它的特殊性，面对复杂的两栖工作环境，我们采用了新的研究思路和方法技术，这些新思路和方法技术在类似环境中的地下探测具有十分重要的借鉴意义与推广价值。”电子科技大学资源与环境学院院长胡光岷教授表示，团队将进一步总结经验，开创“电子信息+考古”的新局面，让“给大地做CT”变得更加简单高效。
王晓刚
“江口沉银”考古背后，有一张神秘的数字“藏宝概要图”
2020-05-02 19:08:31 来源: 科技日报 作者: 王晓刚 陈振鹏 盛利
经过3个多月的发掘，再次出土文物10000余件，其中重要文物2000件；首次在国内发现世子金宝实物——重达16斤的“蜀世子宝”金印。4月29日，四川彭山“江口明末战场遗址”第三期考古的丰硕成果后，再次令人瞩目。
考古中出土的“蜀世子宝”金印
然而鲜为人知的是，作为一次水下考古发掘，如何“看”清水下地形，确定文物的位置却是一项崭新的技术难题。记者2日从电子科技大学获悉，由该校与中国地质调查局成都中心等多家单位组成的联合探测团队（以下简称联合探测队），从去年11月20日起历时70多天，通过“水下CT”的方式，成功绘制出了覆盖70多万平方米的“江口沉银”全域“藏宝概要图”，为此次考古工作提供支持。
“3D藏宝图”覆盖70多万平方米 囊括“江口沉银”遗址区域
与限定在某个区域内的墓葬、遗迹考古不同，“江口沉银”特殊的水下古战场遗址考古中，广阔的覆盖区域、水下的特殊环境，都为发掘工作带来难题。
自“江口沉银”考古工作启动以来，早在2017年和2018年，联合探测队就先后两次助力江口考古探测。特别在2018年的“江口沉银”遗址第二期考古发掘中，该探测团队就绘制出了一幅覆盖面积达10万平方米的“3D藏宝图”。
“所谓‘3D藏宝图’并非是一张常见的平面地图，而是基于多种电子信息探测手段绘制的考古区三维综合扫描影像，它可为河道准确定位提供科学依据。”团队技术负责人、电子科技大学资源与环境学院博士周军说。
2018年第二期考古是研究团队探测绘制的水下3D“藏宝图”
在前两次水下探测的技术积累和工作经验的基础上，此次第三期的水下综合探测工作覆盖了包括岷江主干道、上游正南江与府南河在内的几乎整个“江口沉银”遗址区。探测区域北至府南河的府河大桥附近，南至岷江主河道的岷江大桥附近，覆盖面积约70多万平方米，是第二期探测面积的7倍多。
此外，在本期探测工作中，团队还根据研究对象的尺度差异，设置了不同的测线间距。其中，在第三期围堰区外围采用50米左右的线间距，实现了全区河床基岩的三维形态探测与建模，获得了全区的河道特征概要图。
特别针对在第三期的考古发掘区，科研人员还采用10米间距布置水上电法探测工作，完成了文物富集有利区段的精细结构探测。“在有利于文物富集的重点区段，利用高密度布置（2米间距）的频率域电磁剖面法与地磁法开展了金属文物的无损检测工作，通过电磁与地磁的响应特征分析，为后续的考古发掘提供了判断依据。”周军说。
揭开古河道的秘密 精准定位“沉银有利储集区”
虽然完成了70多万平方米的“水下CT”，但要找到广袤河道中零散分布重点文物集中在哪个区域，其技术难度不亚于当下热映电视剧《龙岭迷窟》中“上观天星、下审地脉”的“摸金倒斗”。
然而与虚构文学作品不同，此次水下综合探测中，联合探测团队则依靠多项“黑科技”实现了现实版的“观星定位”，证实了“沉银有利储集区”的推测。
“江口沉银遗址的水文环境复杂，单件文物几何尺寸较小，且埋藏于水下的卵石层中，分布零散、规律复杂。因此，团队在前两次探测中就创新性地提出，要着力探测河床基岩结构、研究文物分布规律、寻找‘沉银有利储集区’。”周军说。
早在2018年的“江口沉银”遗址第二期考古探测中，该团队就已经确定了“沉银”遗址区一部分河道基岩的结构特征和深泓线（又称溪线，即沿河流方向最大水深处的连线，沿此线的剖面为河流的纵剖面）分布的准确位置。
在70多天的三期水下探测工作中，研究人员一边观测和采集各种数据，一边分析和处理相关资料。随着整体探测工作的推进，覆盖整个“沉银遗址区”的河床基岩结构“概要图”不断得到完善，使“宝藏信息概要图”的神秘面纱被慢慢揭开。
第三期“江口沉银”考古现场出土文物
“这为将来的科学数据分析和考古工作奠定了良好的研究基础，其中也包括了本期考古发掘中的‘沉银有利储集区’。”周军举例说，通过水上电阻率成像法，团队找到了一处倒坡结构特征极为明显的区域，并判断这里是一个重要的“沉银有利储集区”。同时，进一步用频率域电磁法和高精度磁法探测，佐证了该区域在第三期考古发掘工作中的重要意义。“本期考古发掘围堰的区域与河道基岩中的‘倒坡结构’关系十分紧密。此后的文物出土情况，进一步印证了团队的判断，即关于‘沉银有利储集区’的推测是正确的。”他说。
摸清水下考古规律 “电子信息+”演绎当代“分金定穴”
对于周军和团队成员而言，持续跟进“江口沉银”水下考古探测项目，不断地在水下探测领域积累技术和经验，使他们不断取得新的研究成果，达到了新的研究高度。
周军说，团队最大的收获是摸清了水下文物富集的规律，获取了大量与古代地理环境特征有关的探测资料，这是未来继续深入开展考古和探测研究的基础。
科研人员在广阔河道中现场测绘
“在地质调查转型升级的过程中，江口沉银科学考古探测是地质调查工作履行公益性职责的必然要求。”中国地质调查局成都地质调查中心主任李文昌说，在这次调查中，团队把地质调查中的多源地球物理信息处理解释方法应用到科学考古中，拓展了地球科学的研究领域，同时也体现了服务于社会公益性事业的天然职责。
“内陆浅水域的探测工作有它的特殊性，面对复杂的两栖工作环境，我们采用了新的研究思路和方法技术，这些新思路和方法技术在类似环境中的地下探测具有十分重要的借鉴意义与推广价值。”电子科技大学资源与环境学院院长胡光岷说，未来团队将进一步总结经验，开创“电子信息+考古”的新局面，让“给大地做CT”变得更加简单高效。（采访对象供图）
2020-05-02 19:08:31 来源: 科技日报 作者: 王晓刚 陈振鹏 盛利
经过3个多月的发掘，再次出土文物10000余件，其中重要文物2000件；首次在国内发现世子金宝实物——重达16斤的“蜀世子宝”金印。4月29日，四川彭山“江口明末战场遗址”第三期考古的丰硕成果后，再次令人瞩目。
考古中出土的“蜀世子宝”金印
然而鲜为人知的是，作为一次水下考古发掘，如何“看”清水下地形，确定文物的位置却是一项崭新的技术难题。记者2日从电子科技大学获悉，由该校与中国地质调查局成都中心等多家单位组成的联合探测团队（以下简称联合探测队），从去年11月20日起历时70多天，通过“水下CT”的方式，成功绘制出了覆盖70多万平方米的“江口沉银”全域“藏宝概要图”，为此次考古工作提供支持。
“3D藏宝图”覆盖70多万平方米 囊括“江口沉银”遗址区域
与限定在某个区域内的墓葬、遗迹考古不同，“江口沉银”特殊的水下古战场遗址考古中，广阔的覆盖区域、水下的特殊环境，都为发掘工作带来难题。
自“江口沉银”考古工作启动以来，早在2017年和2018年，联合探测队就先后两次助力江口考古探测。特别在2018年的“江口沉银”遗址第二期考古发掘中，该探测团队就绘制出了一幅覆盖面积达10万平方米的“3D藏宝图”。
“所谓‘3D藏宝图’并非是一张常见的平面地图，而是基于多种电子信息探测手段绘制的考古区三维综合扫描影像，它可为河道准确定位提供科学依据。”团队技术负责人、电子科技大学资源与环境学院博士周军说。
2018年第二期考古是研究团队探测绘制的水下3D“藏宝图”
在前两次水下探测的技术积累和工作经验的基础上，此次第三期的水下综合探测工作覆盖了包括岷江主干道、上游正南江与府南河在内的几乎整个“江口沉银”遗址区。探测区域北至府南河的府河大桥附近，南至岷江主河道的岷江大桥附近，覆盖面积约70多万平方米，是第二期探测面积的7倍多。
此外，在本期探测工作中，团队还根据研究对象的尺度差异，设置了不同的测线间距。其中，在第三期围堰区外围采用50米左右的线间距，实现了全区河床基岩的三维形态探测与建模，获得了全区的河道特征概要图。
特别针对在第三期的考古发掘区，科研人员还采用10米间距布置水上电法探测工作，完成了文物富集有利区段的精细结构探测。“在有利于文物富集的重点区段，利用高密度布置（2米间距）的频率域电磁剖面法与地磁法开展了金属文物的无损检测工作，通过电磁与地磁的响应特征分析，为后续的考古发掘提供了判断依据。”周军说。
揭开古河道的秘密 精准定位“沉银有利储集区”
虽然完成了70多万平方米的“水下CT”，但要找到广袤河道中零散分布重点文物集中在哪个区域，其技术难度不亚于当下热映电视剧《龙岭迷窟》中“上观天星、下审地脉”的“摸金倒斗”。
然而与虚构文学作品不同，此次水下综合探测中，联合探测团队则依靠多项“黑科技”实现了现实版的“观星定位”，证实了“沉银有利储集区”的推测。
“江口沉银遗址的水文环境复杂，单件文物几何尺寸较小，且埋藏于水下的卵石层中，分布零散、规律复杂。因此，团队在前两次探测中就创新性地提出，要着力探测河床基岩结构、研究文物分布规律、寻找‘沉银有利储集区’。”周军说。
早在2018年的“江口沉银”遗址第二期考古探测中，该团队就已经确定了“沉银”遗址区一部分河道基岩的结构特征和深泓线（又称溪线，即沿河流方向最大水深处的连线，沿此线的剖面为河流的纵剖面）分布的准确位置。
在70多天的三期水下探测工作中，研究人员一边观测和采集各种数据，一边分析和处理相关资料。随着整体探测工作的推进，覆盖整个“沉银遗址区”的河床基岩结构“概要图”不断得到完善，使“宝藏信息概要图”的神秘面纱被慢慢揭开。
第三期“江口沉银”考古现场出土文物
“这为将来的科学数据分析和考古工作奠定了良好的研究基础，其中也包括了本期考古发掘中的‘沉银有利储集区’。”周军举例说，通过水上电阻率成像法，团队找到了一处倒坡结构特征极为明显的区域，并判断这里是一个重要的“沉银有利储集区”。同时，进一步用频率域电磁法和高精度磁法探测，佐证了该区域在第三期考古发掘工作中的重要意义。“本期考古发掘围堰的区域与河道基岩中的‘倒坡结构’关系十分紧密。此后的文物出土情况，进一步印证了团队的判断，即关于‘沉银有利储集区’的推测是正确的。”他说。
摸清水下考古规律 “电子信息+”演绎当代“分金定穴”
对于周军和团队成员而言，持续跟进“江口沉银”水下考古探测项目，不断地在水下探测领域积累技术和经验，使他们不断取得新的研究成果，达到了新的研究高度。
周军说，团队最大的收获是摸清了水下文物富集的规律，获取了大量与古代地理环境特征有关的探测资料，这是未来继续深入开展考古和探测研究的基础。
科研人员在广阔河道中现场测绘
“在地质调查转型升级的过程中，江口沉银科学考古探测是地质调查工作履行公益性职责的必然要求。”中国地质调查局成都地质调查中心主任李文昌说，在这次调查中，团队把地质调查中的多源地球物理信息处理解释方法应用到科学考古中，拓展了地球科学的研究领域，同时也体现了服务于社会公益性事业的天然职责。
“内陆浅水域的探测工作有它的特殊性，面对复杂的两栖工作环境，我们采用了新的研究思路和方法技术，这些新思路和方法技术在类似环境中的地下探测具有十分重要的借鉴意义与推广价值。”电子科技大学资源与环境学院院长胡光岷说，未来团队将进一步总结经验，开创“电子信息+考古”的新局面，让“给大地做CT”变得更加简单高效。（采访对象供图）
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