浅谈探索大湾区海洋文化遗产保护利用的创新与举措

詹长法，王子铭

（南方海洋科学与工程广东省实验室（珠海），广东 珠海 519000）

海洋文化遗产作为海洋资源的重要组成部分，与自然资源构成了不可分割的有机整体，对其进行系统调研、探测识别、保护研究以及开发利用已成为当下的国际共识。我国南海区域是海洋考古与海洋文化遗产研究的重要阵地，近年来南方海洋科学与工程广东省实验室（珠海）（以下简称“南方海洋实验室”）海洋考古创新团队聚焦南海海洋文化遗存的考古勘测、保护与利用，在海洋古遗存（海防、码头、沉船等）勘测、海洋文化遗产保护和岛礁人类学调查与研究等方面进行了积极探索和实践。本文以“海洋古沉船勘测技术整合与研发”课题为导向，寻求解决复杂海洋埋藏环境下古遗存勘测和识别两大难题的技术路径，旨在为粤港澳大湾区海洋文化遗产保护利用提供新思路，为国家海上丝绸之路申遗提供学术支撑。

1 研究现状

文物和文化遗产承载着中华民族的基因和血脉，是不可再生、不可替代的中华优秀文明资源。众所周知，海洋文化遗产是指具有经济、文化、政治或社会方面价值的涉海历史遗存物，是海洋文化的重要载体，在沿海社会文化中发挥重要作用[1]。我国海域面积约300万km2，海岸线总长3.2万km，拥有广阔的管辖海域和丰富的海洋文化遗产，在历史上我国曾是出现过郑和七下西洋伟大壮举的海洋强国[2]。考古发现和研究表明：我国有效管辖的海洋水体中保留了种类多样、数量庞大的海洋文化遗产（遗址、遗迹、遗存等），这些文化遗产内涵丰富，是探讨古代社会发展与演变不可或缺的实物资料。据不完全统计，中国管辖的海域内有上千艘沉船遗址，其中经文物部门确认的水下文物遗存有108处[3]。

海洋考古学是通过考古研究海洋文化的物质表现，包括船只、岸边设施、货物，甚至人类遗骸，以及人类与海洋、湖泊和河流的互动[4]。海洋考古研究为探索粤港澳大湾区及南海区域海洋古遗存提供技术支撑，对维护我国南海主权和海洋文化安全，带动和促进海洋文化产业发展发挥着不可替代的重要作用。

2 勘测技术瓶颈

海洋考古受海洋气象、水文、地质等环境因素影响,较田野考古工作环境更加恶劣[5]。20世纪60年代以来，不同国家考古工作者利用各种勘测技术（遥感、声学、磁学技术等）进行水下沉船、水下遗迹的探测和保护应用，推动了海洋考古的快速发展。进入21世纪以后，随着人工智能技术的迅猛发展，水下航行器（AUV）、水下机器人（ROV）、无人艇等新技术不断应用于海洋古遗存勘测，很大程度上拓宽了海洋考古的作业区域。各种新技术与方法解决了古遗存勘测与海洋考古中的诸多难题，然而，目前海洋考古工作仍面临一些瓶颈与困难，主要体现在以下3个方面。

（1）海上作业区域环境异常复杂，不同区域在水深、海底地质构造、考古遗存的掩埋介质及其沉积深度等方面都存在极大的差异，这些差异给各种海洋勘测技术的应用带来新的挑战。如何利用多种勘测技术对古遗存进行有效勘测与研判，已成为海洋考古学界亟待解决的问题。

（2）各种人工智能技术现均已尝试应用在海洋考古领域，但如何将这些人工智能装备与各种勘测设备进行有效整合与合理搭载，如何提高这些人工智能装备的抗风浪能力，以有效完成各种勘测工作，都是目前海洋考古工作中不容忽视的问题。

（3）基于海洋考古的勘测结果与各种材质人工制品的标本研究，如何利用多学科的理论与方法，最大限度地揭示古遗存和海洋文化遗产的内涵，探知古代造船技艺、航运路线、贸易行为和人口迁徙所引发的文化传播与文明互鉴，也是海洋考古工作者应该思考的问题。

对比南海海上丝绸之路沿线国家被登记的已打捞古沉船数量，我国远远落后于周边国家，沉船的发现多为偶发性行为，发掘也是被动和抢救性行为。其主要原因是技术手段单一，缺乏先进技术的整合与研发，存在一定的研究空白。

3 跨学科合作突破技术难题

为解决以上难题，南方海洋实验室海洋考古创新团队申报了“海洋古沉船勘测技术整合与研发”科研课题，致力于以历史文献记录、民间口头传说、渔民提供的线索等为研究资料，同时结合海洋考古学、海洋沉积学、海洋动力学和海洋勘测等多学科的知识，探索多种技术与多学科在不同海域古遗存勘测中的创新应用，并编写相关的技术标准，以求解决复杂海洋埋藏环境下古遗存勘测和识别的技术难题，突破海洋考古的技术瓶颈（图1）。

图1 文、理、工合作团队（来源：作者自绘）

1987年至今，在南海区域“南海I号”“南澳I号”“华光礁I号”等古遗存的考古发现与提取保护伴随着中国海洋考古学发展的全过程，促进了一批专业人才的成长，“南海I号”的考古与保护也带来了巨大的综合效益增长。南方海洋实验室自主科研课题以古遗存勘测为目标，力求在寻找遗迹的科考过程中，促进海洋考古勘测技术的整合与研发，开创性地提出“粗扫—精扫—定位—研判”的古遗存勘测“四步走”方法，用文、理、工交叉融合的综合研究思路完成古遗存勘测—保护—价值评估的全方位研究（图2）。

图2 课题技术路线图

3.1 前期准备：文献搜集整理及海洋沉积学数字模拟计算

通过查阅历史文献，购买相关古籍及古地图等，初步研判研究对象以及所在海域的大致范围，分析比较历史记载和本体存续环境的差异，掌握调查区域历史变迁的程度和特点。收集大湾区海域古海图、珠江口及西岸现代海图及研究区域现代水动力、地形和泥沙基础资料，并完成相关资料的数字化，为进一步建立研究海区数值模型提供资料支撑。结合聚落考古和文化人类学调查方法，实地调查古港、古码头、古村落、历史交通线等遗址遗迹，访问与海洋活动密切相关的渔民、海员、外贸从业者、商贸管理人员，获取难得的历史文化见闻，梳理散落民间的海洋文化记忆，从有形与无形、物质与非物质等不同的研究视角，为考古实证提供有关海洋自然、海洋历史和海洋人文的多学科佐证材料。

研究遗存海区古代和现代海洋沉积动力特点，建立研究海区二维、三维数值模型并进行模拟计算，为找出遗存可能移动路径和埋藏地点并缩小搜索范围提供技术支撑。研究内容包括：①遗存海区古代和现代海流、波浪、环流、风等海洋动力特征；②遗存海区沉积特征，包括沉积物特性、沉积厚度、沉积速率等；③遗存海区物质（如泥沙、其他沉积物等）移动路径分析；④根据遗存海区沉积动力特征，分析古遗存可能移动路径。

3.2 设备支持：三维浅剖技术设备研发

针对海洋考古淤泥沉埋的遗存探测任务，开发高分辨率的三维浅地层剖面探测声呐系统，以实现对10 m以内浅掩埋遗存快速、准确、直观的探测和识别，为海洋考古提供高效的掩埋遗存的探测和确认手段。研究内容包括：①硬件平台研制，设计多基元换能器，收发电路、信号处理电路，拖曳平台；②分析与识别软件开发，遗存目标及地层剖面三维成像算法，遗存目标识别算法，显示与控制交互界面；③功能与性能验证，通过海洋考古实践，改进系统的成像、识别方法。

开展若干科考搜寻前实验，完成三维浅地层剖面探测声呐系统的研发，实现声信号等参数的高分辨率识别。基于实验结果，改进相关仪器设备，同时，调整最终科考搜寻的工作方案，以确保各种科考船、无人艇及仪器设备能够在勘测任务中正常工作。

3.3 探测实践：古遗存勘测与搜索

基于历史文献与海洋沉积学的数字模拟计算结果，利用科考船与无人艇，同时搭载多种海洋勘测设备，如旁侧声呐、多波束声呐、浅地层剖面声呐（二维与三维）等勘测设备，对目标海域进行粗测。总结各种勘测设备在这一海域遇到的问题，进一步调整仪器参数和优化工作方案，利用多种勘测设备对目标海域进行全方位探测，并在疑似点附近一定范围内的海域进行密集测量，直至确定疑似点（图3、图4）。

图3 操控ROV（来源：作者自摄）

图4 无人艇作业图（来源：作者自摄）

3.4 标准制定：技术规范的制定

基于前期勘测工作的经验，建立一套泥沙掩埋背景下古遗存勘测操作规范，提出一套完整的古遗存勘测“四步走”方法：在前期文献调研和沉积学计算的基础上，划定古遗存的大致区域，然后通过无人艇组网粗扫—多种勘测设备精扫—准确定位—具体研判的方法，对古遗存进行准确勘测识别。

3.5 价值评估：古遗存价值的评估体系

对古遗存和船体附近的标本进行数字化的记录与考古学评估，包括标本种类、时代、产地、遗存的时代等，多角度揭示古遗存的历史文化内涵，从古代贸易史、海外交通史、人类迁移史、华侨移民史、古代造船技术等方面全面评估古遗存价值，并总结出一套古遗存考古价值的评估体系。结合海洋科学、材料科学以及腐蚀科学的知识，对古遗存以及船货的保存状况进行评估，为古遗存的进一步保护提供科学依据。

4 跨学科合作优势分析

4.1 创新性分析

“海洋古沉船勘测技术整合与研发”课题的创新意义在于解决当下海洋考古中遇到的难题，在以下3个方面具有创新性（图5、图6）：①整合多种勘测技术及其搭载平台，以多学科文、理、工交叉融合的方法在大湾区浅海近海搜寻古遗存；②研发一套适合在泥沙掩埋环境下开展水下遗存勘测的三维立体浅地层扫测设备；③建立一套泥沙掩埋背景下古遗存勘测技术的操作规范和一套海洋古遗存考古价值的评估体系。

图5 研究思路（来源：作者自绘）

（1）采取文、理、工交叉融合的研究方法，将历史文献、民间传说、渔民提供线索等文献或口述资料与海洋考古学、海洋沉积学、海洋动力学、海洋勘测技术等多学科知识相结合，以多学科视野完成海洋文化遗产研究。

（2）综合利用多种海洋勘测技术优势，将旁侧声呐、多波束声呐、浅地层剖面声呐等技术与潜水技术相结合，同时配备科考船与无人艇等装备，搜寻复杂海洋埋藏环境下的古遗存，克服单一技术、单一科考船作业的不足，突破目前海洋考古的技术瓶颈。

（3）针对海洋考古泥沙掩埋环境下古遗存勘测的任务，开发高分辨率的三维浅地层剖面探测声呐系统，实现对10 m以内浅掩埋遗存快速、准确、直观的探测和识别，为海洋考古提供高效的掩埋遗存探测和确认手段，并研发一套适合在泥沙掩埋环境下开展海洋遗存勘测的三维立体浅地层扫测设备，建立一套泥沙掩埋背景下古遗存勘测的技术规范。

4.2 应用效果和研究前景

第一，探清大湾区浅海近海文化遗产。“海洋古沉船勘测技术整合与研发”课题自立项以来，积极开展基于海洋文化遗产调查实践的海洋勘测技术和装备整合研发，开展智能化无人平台与海洋探测设备的高效整合与应用实践，实现海洋文化遗产原位探测技术和效率的稳步提升，初步获得了大湾区浅海近海古遗存的第一手探测资料，积累了包括无人船等智能装备在内的多设备多技术整合探测的宝贵经验；在技术整合研发中也积极探索学科交叉，结合近海域泥沙沉积理论，为历史时期古遗存的泥沙掩埋过程与迁移路径提供理论指导，突破传统的探寻模式，初步实现对复杂海域古遗存的快速、准确识别；针对当前浅地层剖面声呐分辨率不足、难以实现沉船三维结构分析等问题，联合中科院声学所开展了高分辨率三维浅地层剖面样机的研发，目前样机主体已经成型并完成湖试，即将进行海试验证；已经完成大湾区浅海近海现场探测技术总结和标本搜集，完成了部分标本的分析测试工作；已完成海洋文化遗产勘测保护利用技术规范初稿的撰写。

第二，建立和完善勘测技术规范和标准化体系。本课题致力于形成粤港澳文化遗产调研报告和海洋文化遗产信息数据库，绘制南海区域海洋文化遗产保存状态分布图。古遗存勘测技术整合与研发的成果，能够填补我国海洋考古技术研究的缺失，推动海洋文化遗产勘测技术规范和标准化体系建设，为文博行业海洋遗产保护技术装备提升提供有益借鉴，以强有力的文化遗产事实依据为后盾，为我国实现海上丝绸之路申遗提供学术支撑，为维护我国南海海洋权益和海洋文化安全提供保障，为构建海洋命运共同体提供智库作用。

第三， 促进沿海地区经济社会发展。“海洋古沉船勘测技术整合与研发”课题不仅具有科学合理的可操作性，还具备长期研究的可持续性和示范性。中国海洋面积占国土面积的1/3，海洋资源极其丰富，粤港澳三地山水相连，同为海上丝绸之路上极具活力的地区。开展海洋古遗存勘测和海洋文化遗产调查与保护是推动公共文化经济建设的重要基础，有利于发挥海洋资源的重要作用和促进沿海地区经济社会发展。

海洋考古及文化遗产研究可以拉动地方和区域社会文化经济高速增长，在国内外均有实例。如，广东省“南海I号”的发现打捞和水晶宫的展示形式已成为典型示范，在拉动阳江当地及广东的文化经济中起到了重要作用。这说明海洋文化遗产调查的成果不仅服务于考古工程，还可以活化为多个旅游品牌，实现文化遗产的创新性转化。国外在此方面也有先例，2004年由意大利国家文化遗产部统筹的一个海洋遗产调查课题，对南部4个大区所有的水下遗产进行了普查，其取得的海洋遗产成果为当地政府社会文化经济发展提供了强有力的支撑，间接推动了文化旅游产业发展，带动意大利南部地区旅游业收入创历史新高，同比增长16.2%[7]，尤其是海洋考古遗址类水下展示开放观览，已成为欧盟各国的文旅品牌。

进行海洋文化遗产调查、保护与利用，除了可以对社会文化和经济发展提供支持，也能在陆地资源已经高度开发的情况下，持续开辟出新的经济增长领域。海洋文化遗产作为海洋资源的重要部分，将拉动更多国家、社会以及企业资金的投入与产出，围绕海洋文化遗产的保护展示旅游观光，将会形成一个全新的经济链条。为此，应推动粤港澳大湾区海洋文化遗产调查，并开展与相关国家和地区的跨地区多领域国际合作交流，推动海上丝绸之路申遗活动，增强我国在国际海洋领域的学术话语权，为保障我国的海洋发展权益提供支撑[8]。

5 结束语

未来新的调查行动计划将在以下3个层面展开：一是通过采用现代信息化手段实现基础数据调研，以查阅历史文献记载与实地走访互为补充印证，重点考察粤港澳大湾区历史上延续至今的临海古村镇、古码头、古港口、古城堡、古代海防工事以及海陆交界的古遗址等，还原古代商贸、造船航运、渔民生计和对外交往的基本状况；二是采用智能化母船和无人艇等机动性灵活的各型设备搭载多种探测仪器，进行定向海域规范化作业，集成探测可识别研判信息系统，总结归纳出典型案例与海洋遗存分布状态概况；三是调用现代科考船、航空遥感、AUV、ROV等智能化探测装备对粤港澳大湾区浅海近海古航道进行综合探测和多源信息留存。

借助本科研课题的研究，我们将致力于探索海洋文化遗产保护利用新举措，并最终实现以下目标：立足湾区，关注粤港澳大湾区海洋文化遗产分布调查研究与科技保护，服务国家海洋强国战略；面向南海，关注南海全域海洋文化遗产保护，实证我国南海主权历史，维护国家领土主权完整；寻迹丝路，推动海洋考古与文化遗产保护领域国际交流合作，助力21世纪海上丝绸之路建设。

“海洋古沉船勘测技术整合与研发”的成果，有利于解决目前海洋文化遗产勘测技术手段单一的问题，实现对浅埋古遗存快速、准确、直观的探测和识别，建立具有创新性、有效性和可复制性的古遗存勘测技术方法体系，能够填补我国海洋考古技术研究的缺失，以强有力的文化遗产事实依据为后盾，在海洋文化遗产勘测方面形成示范性作用，为粤港澳大湾区海洋文化遗产保护利用提供新思路，为维护我国南海海洋权益和海洋文化安全，带动我国海洋文化产业发展提供支撑，同时还为海洋军事安全、资源开发等领域提供高效的技术手段支持。