3D空中激光掃描儀讓熱帶雨林下的古城重見天日

吳哥窟的柬埔寨寺廟城市群是世界上最大的宗教古迹之一，我們一直都不知道它到底有多大。直到2015年，由Damian Evans博士領導的一組考古學家小隊發現，在這片厚厚的熱帶森里的下面，有一個巨大的城市，裡面道路縱橫交錯，還有精心設計的水循環系統和花園。這座巨大的城市被認為有900-1400歲，這次突破性的發現徹底顛覆了人們對中世紀南洋歷史的認知。

這座城市有很多令人難以置信的東西，我們很難相信，在數百年前，這裡就創造出了一個精緻的水循環系統。並且伴隨著其縱橫交錯的道路，這個水循環系統網路除了連接城與城，還連接了許多神秘的幾何形圖案，Evans認為，這些幾何形圖案可能是一些精心設計的花園。然而，為了認證這些想法，他們還需要進一步的挖掘和檢查。所有這些研究結果已經完全顛覆了人們對高棉帝國的現有理論。可以猜測，這個帝國在當時會有多麼強大的影響力，以及在15世紀，它為何突然消亡。

多虧了一項被稱為激光雷達（LIDAR：光探測和測距）的機載激光掃描技術，才讓這隊考古專家發現這座神秘古城。這項技術從飛機上向下迅速發射激光——激光雷達能夠穿透厚厚的植被和樹葉，以映射森林覆蓋下的地形地貌。2015年的這次空中調查是考古項目有史以來使用的最大範圍的激光雷達技術，它的掃描範圍涵蓋了超過734平方英里的柬埔寨叢林。

在激光雷達技術出現之前，創建數字模型主要是通過攝影測量完成：通過大量的照片以確定尺寸和地形。激光雷達技術顯然更準確，並且在收集地形數據的領域已取代了攝影測量，成為了最精準便捷的方法。它的主要優點是其激光能穿透茂密的植被，併產生精準的數據。使得道路、廢墟、地質特徵和文化遺產的數據可以被轉換成一個3D雲模型。

激光雷達的調查始於一個預定的飛行計劃，使用可以測量高度、飛行軌跡和飛行速度的GPS。在直升機或無人駕駛飛機上安裝一個3D機載激光掃描儀（ALS），讓其在每平米的地形上發送16束激光脈衝。ALS還配備一個高敏感度的感測器，用來測量激光打在地上再反彈回來的時間。ALS使用這些數據來詳細分析、計算每一個單獨數據點的海拔，來慢慢產生雲模型。

由於激光有時候還會對各種樹葉進行掃描以至於讓地面高度突然產生變化，影響地形模型的精準度，ASL在測量過程中會詳細地對這些數據進行分析，如果有些數據被確定為是樹葉的數據點，那麼這些數據在現有的模型基礎上將會被刪除，其餘的數據才被他們處理成3D地形模型。

Evans博士最近在考古科學雜誌上發表了他的此項發現，他在英國皇家地理學會上也談到了這次發現。他相信，這些被發現的「地下城」將會挑戰許多對高棉帝國的假設。Evans博士的這些發現很可能會為未來對一些神秘古城的探索有巨大幫助。

這次對吳哥窟的大規模調查只是許多考古項目的其中之一，也將會是受益於先進的激光雷達技術的眾多項目之一。隨著激光雷達質量和精度的提高，以及消除植被和地面碎片的軟體演算法的進步，激光雷達技術將幫助我們比以往任何時候都更徹底地了解一些古老的、長期被遺忘的世界。

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