基于航測(cè)數(shù)據(jù)的環(huán)境考古數(shù)據(jù)庫與三維可視化方法.pdf

1、環(huán)境考古作為一門新興的學(xué)科，在研究方法上引入新的手段和方式。無人機(jī)航測(cè)作為一種基礎(chǔ)地理信息采集方式，成為環(huán)境考古研究中新的獲取數(shù)據(jù)的方法，并且在環(huán)境考古領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。而多年環(huán)境考古研究的數(shù)據(jù)和成果也需要一套高效的管理方法，環(huán)境考古數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建為其數(shù)據(jù)和成果的管理提供一套方法滿足不同時(shí)空尺度的環(huán)境考古研究的需求。
　　本文以多年環(huán)境考古研究數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)庫構(gòu)建的數(shù)據(jù)來源，基于Geodatabase數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)建環(huán)境考古數(shù)據(jù)庫，滿

2、足各遺址的信息在時(shí)空關(guān)系上具有統(tǒng)一的描述，使得研究者能夠在統(tǒng)一的系統(tǒng)下對(duì)比分析不同時(shí)空節(jié)點(diǎn)上遺址的相關(guān)環(huán)境考古信息，探尋數(shù)據(jù)自身內(nèi)在聯(lián)系。根據(jù)環(huán)境考古的具體需求，本數(shù)據(jù)庫搭建基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、專題數(shù)據(jù)和關(guān)系數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)集，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集由矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)構(gòu)成，矢量數(shù)據(jù)為研究區(qū)域的行政區(qū)界、居民點(diǎn)、道路交通和點(diǎn)云數(shù)據(jù)等基本地理信息;柵格數(shù)據(jù)包括高分影像、快鳥影像和無人機(jī)航測(cè)正射影像，該類數(shù)據(jù)以柵格數(shù)據(jù)集的形式存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫內(nèi)部。專題數(shù)據(jù)集是環(huán)境考古各研

3、究領(lǐng)域數(shù)據(jù)的集合，包括遺址表、孢粉表、石制品表、剖面表、化石表、地磁表和文獻(xiàn)表等屬性表數(shù)據(jù);關(guān)系數(shù)據(jù)集中構(gòu)建各屬性表之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，以遺址表為主表、遺址編號(hào)為主鍵，建立遺址表和其他屬性表之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，剖面表和孢粉表之間利用剖面編號(hào)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，保證數(shù)據(jù)庫內(nèi)部各數(shù)據(jù)之間形成一個(gè)有機(jī)的關(guān)聯(lián)整體。
　　本文還從古地形地貌和古景觀兩個(gè)角度著手提出實(shí)現(xiàn)古環(huán)境重建三維可視化方法，古地形地貌作為古景觀恢復(fù)的基礎(chǔ)，基于大尺度、中尺度、小尺度等不同的

4、研究尺度上從內(nèi)力作用和外力作用兩個(gè)方面進(jìn)行某一時(shí)間節(jié)點(diǎn)上古地形的恢復(fù)，并且以環(huán)境考古數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐，重建古環(huán)境中古植被、古動(dòng)物和古水系等自然因子完成古環(huán)境的重建。本文又以泥河灣盆地二道梁遺址為研究區(qū)進(jìn)行測(cè)試，驗(yàn)證古環(huán)境重建三維可視化方法的可行性。
　　在構(gòu)建環(huán)境考古數(shù)據(jù)庫之前，給出了無人機(jī)航測(cè)數(shù)據(jù)在環(huán)境考古研究各個(gè)階段的價(jià)值分析。通過分析無人機(jī)航測(cè)數(shù)據(jù)特點(diǎn)基礎(chǔ)上，明確了其適宜支撐中小尺度環(huán)境考古研究工作對(duì)基礎(chǔ)地理信息的需求，

5、并能與高精度三維場(chǎng)景掃描儀和其它航空航天遙感所獲取的遙感地理信息數(shù)據(jù)能形成有效互補(bǔ)。提出了以無人機(jī)航測(cè)數(shù)據(jù)為主體和核心節(jié)點(diǎn)，結(jié)合衍生數(shù)據(jù)和其它多源數(shù)據(jù)的環(huán)境考古應(yīng)用價(jià)值體系。系統(tǒng)總結(jié)和提煉了無人機(jī)航測(cè)數(shù)據(jù)在環(huán)境考古各階段的重要作用:考察前的設(shè)計(jì)、規(guī)劃，與相關(guān)數(shù)據(jù)的空間集成，考察中的智能化量測(cè)和信息管理，室內(nèi)分析時(shí)的觀測(cè)點(diǎn)分布與空間關(guān)系、遺址域、遺址視域計(jì)算分析等。無人機(jī)航測(cè)數(shù)據(jù)在環(huán)境考古研究中的價(jià)值分析體系，對(duì)于在時(shí)空視角上開展環(huán)境考古