《尋真——北京大學考古教學與科研成果展》之考古技術與方法單元
編者按：2018年4月28日，北京大學百廿華誕之際，《尋真——北京大學考古教學與科研成果展》在北京大學賽克勒考古與藝術博物館正式開幕。展覽共分六個單元：舊石器時代考古、新石器時代考古、夏商周考古、漢唐考古、宋元明考古和考古技術與方法。
由於博物館展覽空間有限，考古技術與方法單元展出兩周後即已撤展（當前該區域布置為賽克勒博物館25周年館慶特展——《融匯：國際藝術與文化》）。我們特別推出本篇報道，並附線上虛擬參觀的鏈接和二維碼，供尚未參觀展覽的師生、校友了解這一部分內容，展覽的其他部分將持續展出至2018年10月。
考古學是一門以古代物質文化遺存為研究對象的綜合性學科。隨著現代科學技術的發展，考古學所能獲取的有關古代社會的信息量激增，研究的視角也在不斷擴大。充分記錄和認識文化遺產的歷史信息，有助於更加全面深入地認識文化遺產的各方面價值，並為其保護、利用和傳承提供堅實的歷史和科學依據。
由北京大學考古文博學院聯合多家考古所、博物館舉辦的《尋真——北京大學考古教學與科研成果展》（以下簡稱為「尋真」展），以期通過回顧、反思和總結可謂「半部中國考古學史」的北京大學考古學學科發展歷程，為尋找並復原一個真實的古代中國做出更大的貢獻。
考古技術與方法單元總結了北京大學考古文博學院在考古技術與方法領域的教學與科研的成功經驗——構築世界一流的多學科研究平台，形成人文學科與自然科學聯合攻關的創新機制、研究和教學模式，展示了北京大學考古文博學院各專業相關技術及裝備的發展和應用歷史，以及諸多優秀教學科研成果。
前言
北京大學考古學專業於1952年成立，1957年開始獨立開展田野考古教學實習。六十餘年來，在學科建設、人才培養、科研成果等方面，為中國考古學的發展及文化遺產保護事業做出了重要貢獻。隨著學科發展的需要，北京大學考古文博學院圍繞考古學優勢，努力構築一個世界一流的多學科研究平台，建成考古實驗實踐教學中心和考古虛擬模擬實驗實踐教學中心兩個國家級教學中心，在古代遺存的發現與空間信息採集和分析、古代環境與景觀、考古年代學、生業經濟與技術、人類體質與生存狀況、聚落形態與城市文明、宗教信仰與喪葬禮儀等方面取得大量前沿的教學、科研成果，並大力推進了文化遺產管理、監測、保護與應用的發展，形成了人文學科與自然科學聯合攻關的創新機制、研究和學術模式。
科技考古相關技術及裝備
賽克勒考古與藝術博物館北展廳中廳
「尋真」展考古技術與方法單元位於賽克勒考古與藝術博物館的北展廳，展覽內容分為中廳、東耳室、西耳室三個部分。其中，中廳北部展板展示了相關技術及裝備在考古及文物保護方面的應用情況。
考古文博學院科技考古的教學科研，從1973年開始建立碳十四年代實驗室，經過幾代人幾十年的努力，逐漸發展和應用了多種測年手段及相關的科技考古研究方法，培養了一批科技考古人才。先後承擔夏商周斷代工程、中華文明探源工程預研究以及中華文明探源工程項目的年代研究工作，為中華文明起源和夏商周年代框架的建立奠定了堅實基礎。其中與北京大學物理學院合作的加速器質譜碳十四測年技術達到國際先進水平。目前，以顯微結構分析、主微量元素分析、同位素分析、GIS、3D掃描、虛擬模擬等一系列技術方法做支撐，承擔國家和地方多項科研任務，在相關學科領域發揮重要作用。
多樣化的科技手段應用於考古發掘資料的提取及保護，可獲取更全面、準確信息，提高考古發掘現場及室內研究保護的技術水平。
基於偏振成像儀的偏振成像技術，可應用於金石文物識別分辨等方面。基於高光譜成像儀進行的高光譜成像技術，可應用於去污、隱藏信息提取等方面。
利用基於激光雷達的激光掃描技術，在考古發掘和測繪領域，可獲取隱蔽區域地形地貌，構建地表和地面模型，為考古人員獲取路徑信息；在文物建築保護領域，可對建築信息進行綜合記錄與監測；在文物修復還原領域，通過獲取複雜文物的高精度三維數據及並進行三維建模，可解決傳統文物數據測量精確度不高、作業周期長、難長久保存的問題，亞毫米精度真實再現文物面貌，實現文物保護的數字化檔案儲存、三維可視化及虛擬三維重建。
利用考古X射線探傷和CT技術可以非接觸、無損地觀察、測量和分析被測文物內部結構和材質組成，其結果直觀、準確、清晰。此外，還可對可移動文物進行三維CT掃描成像，獲得其三維結構數據，以建立三維數字化檔案。
利用微環境凈化調濕技術可以連續調控空氣質量和濕度，為文物提供「穩定、潔凈」的環境。
文化遺產田野踏查
與測繪相關技術設備及發展歷程
文化遺產田野踏查與測繪技術設備應用發展歷程
賽克勒考古與藝術博物館北展廳東耳室展示的是北京大學考古文博學院文物建築專業田野踏查與測繪中所使用的技術設備的發展歷程。
99級、00級、02級古建築測繪實習，主要使用傳統的手工測繪裝備，諸如小鋼尺、捲尺、皮尺、水平尺、竹竿或塔尺（一種可伸縮的測量標高的長尺），為了提高現場作圖效率，專門為99級配置了四台二手筆記本電腦用於繪製AutoCAD矢量圖。
從04級開始，文物建築專業測繪開始使用需合作目標的全站儀（須配合稜鏡使用）和激光測距儀，測繪總平面更加方便且準確。
從06級開始，用上了「無合作目標」模式的全站儀，開始使用由協作公司提供的三維激光掃描儀，開展外業掃描工作。
從12級開始，文物建築專業配置了激光掃描儀，能夠實現全部由同學自己完成外業掃描和內業數據處理；開始使用RTK（實時差分定位）、無人機和攝影建模軟體，一些新的記錄方法在逐漸探索形成。
從14級開始在文化遺產踏查實習中開始使用全景攝影技術進行現場記錄，並在內業中將採集的信息上傳至文物建築專業教師設計開發的「文化遺產踏查與記錄系統」和「中國文化遺產全景庫」。自此，北京大學文物建築專業形成了三維激光掃描、航拍攝影建模、全景攝影這一整套文化遺產採集和測繪的外業工作流程。
從16級開始，在「計算機建築製圖」和「中國傳統建築構造」課中使用三維印表機。
更多科技測繪設備的使用給測繪和踏查工作帶來很大變化，我們獲取文物建築信息的效率也明顯提升。但是，任何設備也不能替代人與文物的直接接觸。手工測繪仍被我們重視和保持，並在測繪中發揮著認識建築歷史價值、獲得關鍵史料的重要作用。
考古地理信息平台
與虛擬模擬教學課件建設
在賽克勒考古與藝術博物館北廳南部運用多媒體手段，展示了北京大學考古文博學院近年依託考古實驗實踐教學中心和考古虛擬模擬實驗教學中心開展的考古地理信息平台與虛擬模擬教學課件建設成果。
東側弧形屏幕展示了「晉國墓地虛擬考古原型系統」。晉侯墓地位於天馬—曲村遺址的中心部位，1980年-2001年，北京大學考古專業與山西省考古研究所合作，對天馬—曲村遺址進行了多次大規模發掘，發現了居址、中小型墓葬、大型墓葬、陪葬坑、車馬坑和豐富的文化遺物。其中，1992-2001年主要發掘了晉侯墓地，共發掘9組19座晉侯及其夫人墓以及附屬的陪葬墓、祭祀坑，時代為西周至春秋早期。該虛擬考古系統以晉文侯M93號墓為實例，結合文獻記載，推演、虛擬周代王侯喪葬的主要流程，展示北京大學考古文博學院田野考古工作成果，以期讓觀眾了解中國周代王侯喪葬禮制，晉國墓園基本概況，同時，引導學生形象、深入學習商周考古墓葬的基本知識。
中央大屏幕展示了「大周原考古地理信息系統」和「山西高平開化寺全景漫遊系統」。
「大周原考古地理信息系統」涵蓋了北大周原考古多年的考古成果，集成了周原地貌景觀信息、河流水文信息和聚落形態信息。通過該地理信息系統，可以對周原考古信息進行儲存和檢索，定性定量研究和統計分析，實現考古成果的空間分析與可視化。
「山西高平開化寺全景漫遊」，則選取「中國文化遺產全景庫」中的一個遺產點，呈現這種記錄和呈現方式，為師生提供方便的線上研究資料,為觀眾提供文化遺產虛擬參觀賞析的途徑。
西側弧形屏幕展示了「司（後）母戊鼎體感互動系統」。該系統為北京大學考古文博學院與中國國家博物館合作開發，可與觀看者的體感動作進行交互，為研習者提供一個全新的360度了解司（後）母戊鼎的方式。
測繪線圖、虛擬現實（VR）模型：
兩種文物建築記錄的表達形式
文物建築專業1999級至2014級本科測繪實習的部分作業
賽克勒博物館北廳西耳室展櫃中所展示的是北京大學考古文博學院文物建築專業1999級至2014級本科生測繪實習的部分測繪線圖成果。這些成果選自文物建築專業三年級下學期開展的「文化遺產踏查與測繪實習」課程作業。該課程是文物建築專業的核心課程，包括踏查實習和測繪實習兩部分。踏查實習分為北方線和南方線，踏查對象包含古建築、古遺址、城市遺產地和博物館等各類文化遺產。測繪實習分為早期建築測繪（唐至宋元）和晚期建築測繪（明清至近代）。
自2001年（1999級本科生測繪實習）至2017年（2014級本科生測繪實習），北京大學考古文博學院文物建築專業本科生共測繪了位於北京、山西、四川、安徽、浙江、河北、甘肅、廣東等省市的50處建築（群）。所測繪的建築類型包括歷代帝王廟、萬榮稷王廟、壽縣文廟、閘口白塔等古建築，寧波鳳嶴村、溫州水碓村等古村落，廣元千佛崖、皇澤寺等石窟寺，故宮靈沼軒、大名天主堂等近現代建築等。
從中國營造學社以來，測繪線圖始終是古建築記錄的基本表達形式，也是開展古建築研究和教學的基礎資料。近年來虛擬現實技術迅速發展，為文物建築的記錄、展示和教學提供了更多可能。與測繪線圖位於同一展覽空間內，本次展覽特別設置了山西平遙鎮國寺大殿（五代）和高平開化寺大殿（北宋）的浸入式VR體驗展。在北京大學考古虛擬模擬實驗教學中心團隊製作的這兩件高質量的教學資源當中，學生可使用虛擬現實頭盔在古建築內任意行走甚至躍上樑架，近距離查看學習古建築大木、彩畫等各種信息，充分發揮了虛擬模擬技術在古建築教學中的優勢。
北京大學考古文博學院，在不斷探索應用先進技術的同時，銘記考古學研究與文化遺產保護傳承的初心，不斷超越、砥礪前行。
展覽虛擬參觀二維碼
線上展廳：
http://www.vr-heritage.com/tour/cb68f3a3a561b06e
供稿：張劍葳、李芃芃
攝影：吳煜楠
編輯：商晨雯
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