文物考古信息资源数字化建设探究

刘 澜

(湖南省文物考古研究所，湖南 长沙 410008)

随着现代信息技术的高速发展，网络在人们的工作与生活中被广泛应用，考古资料管理面临着新机遇、新挑战，需要将现存考古发掘资料转化为数字化信息资源，实现有效存储、抢救性保护和利用。同时，要不断探索应用数字化技术进行考古发掘，运用数据库进行管理，为考古研究提供有效信息服务和保障。

一、考古档案资料管理存在的主要问题

(一)存储手段落后，资料查找困难

在考古调查发掘中，遗址墓葬内的遗迹现象乃至每一件器物，都是在特定探方中的特定位置上，[1]其空间属性是考古工作的基础与血液，对其妥善保存才能发挥应有的效能与作用。传统作业方式依靠手工进行资料的记录、收集、保存、查找，存在资源整合和查找困难等问题，严重影响了考古研究领域多学科综合研究。一是历年考古发掘文字记录、标本、出土器物，数量庞大、分散，以纸质文档、照片、胶片方式存储和呈现，难以全面掌握其情况，交流不流畅。二是遗址遗物依靠手工测绘，精度误差大，在同一遗址中，不同时期、不同发掘者，由于业务能力、认知水平不尽相同，手工绘图、记录标准均因人而异，选择、归类和编写发表的资料或许不能反映考古发现的所有内容，往往缺乏系统性、连贯性。

(二) 重保管轻使用，利用效率低

考古文字、图像资料和简牍、文物标本等，其价值体现在所附带的历史信息和文化内涵中，属于不可再生性资源，具有十分重要的考古研究价值。为了保存考古资料原貌，各单位花费很大力量，对一些重要考古资料使用专门设备、材料、工艺，运用缩微摄影技术制作成缩微品，大量照片、缩微品、录像资料得以精心保存。但普遍存在重保存轻使用问题，资料利用效率低下，保护与利用的矛盾突出，严重制约了考古成果的开发。

(三)部分资料受损严重，需要抢救性保护

考古对文化遗产的保护，不管采取何种技术手段延缓文化遗产本体的留存时间，本体逐渐自然衰变直至消失却是绝对的，其保存是相对的。[2]由于年代久远，历年考古发掘的照片、缩微品、录像资料，与本体同样弥足珍贵，但原来的保存技术和手段比较落后，要想长期保存和充分利用，存在极大困难，其中，部分资料照片、胶片已经受损变质，甚至面临损毁的风险，需要进行抢救性、再生性保护。

二、考古信息资源建设的发展趋势

(一)档案资料向电子信息资源转化

随着科学技术的发展，高性能扫描仪和各种数字化电子设备普及，其精确度和清晰度已越来越高，对考古成果资料进行数字化处理的技术条件已经成熟，可以将考古成果全部进行数字化处理和保存，从根本上解决保护与利用的矛盾。一是对现存考古档案资料进行系统整理、归类，按照数字化信息采集、存储、管理的基本规范，运用高清彩色扫描仪、胶片扫描仪、红外扫描仪、三维扫描仪等现代化技术设备，以及实景复制技术与计算机技术有机结合，将现存纸质文档、照片、胶片、标本等考古资料，转化为电子文档格式存储，更完美地再现当年考古研究成果。二是对考古数字化信息资源，通过模块化组合，输入模式结构化分解入库，并录入统一的时空、地点、名称等考古数据库，用光盘永久保存，以便考古研究人员检索和深入研究，最大限度地发挥现存考古资料应有的作用。

(二)信息采集手段向数字化记录转变

田野考古调查遗址和墓葬等遗迹现象，一旦被出土，实际上作为一种物质遗存随之消失，它的出土地点就必须被精确地记录下来，发掘记录的文字和图形、图像等原始素材，快速便捷转化为数字化资源，这个地点和遗物本身就具有同样重要的意义。[3]地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)、遥感系统(RS)数据模型(简称“3S”)技术日臻成熟，考古应用和普及图形学、数据库、计算机和网络技术，强烈需求推动3S技术应用于田野考古调查发掘，精确获取考古遗迹的位置和图形、图像等数据，对遗迹形状、分布等进行勘探和分析，电子全站仪与计算机联机配合相应软件作业，自动将测量数据传输到终端进行成图，实行全程数字化记录，已成为考古研究的大势所趋。

(三)信息传播方式向网络化发展

当今信息时代，科技迅猛发展，知识更新越来越快，各行各业都在加快建设信息网络系统，用户可以不受时间、空间限制，在互联网上方便查阅资料，阅读专业书刊，下载网络资源。由于受场地、人力、物力诸多限制，各单位保存大量的珍贵考古资料、器物，不可能向社会开放，其保护与利用的矛盾越来越突出，用户利用考古成果的需求越来越大，传统管理方式已无法解决这些矛盾。运用数字化技术，汇总各类发掘记录和出土器物标本数字化信息资源，分类整合建成考古信息资源数据库，并进行数据挖掘、存储等技术处理，将其连结成一个有机整体，向社会用户开放，方便用户检索与阅览考古文献资源，不仅为考古发掘保存了原件，还为考古信息资源的采集、永久性保护和利用提供了新的途径，解决了考古信息资源保护与利用的矛盾。

三、考古信息资源数字化建设的主要内容

(一)将现存考古资料转化为信息资源

在考古研究中，不断探索和运用考古发掘、文物保护、项目管理的新理念、新方法、新技术，特别是3S系统应用已显示出巨大的价值和发展前景，但大量基础工作需要从头做起。我所历年考古发掘积累的文字、图表、胶片、影像和标本资料，现存发掘档案数万份，利用高清彩色扫描仪、胶片扫描仪、红外扫描仪进行扫描，由于这些设备具有高清精准、感光性能高、扫描速度快、操作简便等优点，已对器物档案进行修复，照片复原，将考古档案资料全部转化为高清、精准的图像，进行数字化制作后转制成JPG或BMP格式电子文档保存。这样，既保存了考古资源的原始风貌，又可以保证信息存储的可靠性。

在考古报告中，画线图具有重要作用，要求几何尺寸完全正确。传统方法是对着实物绘图，提供实物各种数据，而用激光扫描仪取得三维数据，建立三维模型，再投射到二维图像空间中，根据图像画出线图，既节省时间，又使图像精确不变形。对实物不能拼接的残片，分别扫描用三维方法画线图，建立虚拟模型虚拟复制，对器物残片进行拼接虚拟修复和重建，可有效地防止对破损器物的二次破坏。

(二)考古发掘过程及成果数字化

现代田野考古测绘数字化，深刻地改变着考古作业方式。在考古发掘中，应用空间信息等技术，无缝对接考古工地电子全站仪、全球卫星定位仪和磁力探测仪等数字化设备，在统一时空坐标参考的基础上，对发掘过程和发掘资料进行数字化采集，记录、描述遗址和遗迹遗物有关信息，模拟遗址中各种遗迹和器物的空间分布的状况，对现象解释建立相应的理论模式，完整快捷地采集发掘过程和遗迹以及具有考古价值的事物数字化信息和影像资料，重建当时某些历史及其演变过程，实现了考古发掘现场记录手段的数字化。

地理信息技术从考古遗迹或现象的空间位置出发，建立多种空间信息与属性信息并存的数据库和图形图像库，从而能够方便地进行多重空间分析和模拟，直观、简洁地复原当时的社会状况。[4]通过现场实测、遥感影像、标准地形图获取空间属性, 利用GIS制作遗址分布图、文物保护图、文化传播与迁移图、聚落演化图、文化与环境关系图等各类基础专业图，获取遗址和墓葬等遗迹现象的数据。

(三)建立综合信息资源数据库

考古信息资源基于3S系统建立数据库查询、统计、分析、数据挖掘与展示功能，实现考古信息资源的集成共享、智能化分析、统计和信息检索，对数据库进行有效的综合管理，并分期提供上网服务，提高考古信息资源的使用效率和应用水平。我所自1998年开始进行资料信息化建设，建立局域网，逐步开发文字资料、图像资料、图书资料、器物标本、田野考古、简牍的综合数据库，努力实现有效组织、存储和全方位信息化管理。根据用户研究项目和不同时代遗址的具体情况，运用考古学文献数据库管理系统，对考古信息数据进行编辑管理，对管理系统的可扩展性、可重构性进行综合分析和进一步完善，建立数据库，更好地展示和利用，方便研究人员查询、分析、制图，满足考古和多学科综合研究需求。

我所历年考古还发现大量各个历史时期的简牍，特别是2002年湘西里耶出土的秦简数量之多、学术价值之高，曾被誉为“21世纪最重要的考古发现之一”。简牍是中华悠久文明历史的重要象征，是中国传统文化积淀的瑰宝，也是祖先遗留给我们的宝贵财富，为更加科学有效地对出土简牍进行保护，现运用红外扫描仪对每一支简进行扫描，有力地保护了简牍，同时也给研究人员提供了高清精准的数据。我所还尝试采用RP保护系统来保存部分简牍，一旦技术条件成熟，还将对简牍进行数字化处理，建立专题数据库与管理系统。

考古信息资源数字化内涵丰富，包括应用数字化探测技术进行考古发掘，对以往考古发现资料进行数字化处理，考古遗址的空间进行数字化描绘，以及运用数字技术对考古发现进行管理等。这是一项长期的系统工程，各个项目是相互关联、不断发展的有机整体。考古工作人员面临的不仅仅是挑战，更是考古事业发展的重要机遇，应积极主动地融入到信息化潮流中。

[参考文献]

[1] 刘建国，王琳. 空间分析技术支持的聚落考古研究[EB/OL]. [2007-05-25]. http://www.kaogu.cn /cn/detail.

[2] 钟哲，焦霖. 中国数字考古达世界先进水平[N]. 中国社会科学报，2011-4-21.

[3] 刘建国. 数字考古的理论与实践[J]. 南方文物，2007(1): 2-8.

[4] 鲁鹏，杨瑞霞，田燕. GIS考古研究综述与前景展望[J]. 中原文物，2008(2): 104-108.