中埃联合考古揭出塞赫迈特神庙新遗迹:三维激光扫描在境外联合考古现场记录与遗迹空间复原中的应用

9月1日下午,上海博物馆在东馆介绍了中埃联合考古队的工作成果。这支队伍由上海博物馆和埃及最高文物委员会组成,2025年和2026年两次在埃及吉萨省米特拉希纳村的塞赫迈特神庙遗址发掘,是自1962年以来对这个遗址首次大规模系统发掘。

成果有几块:神庙地上部分基本清理完,平面呈矩形,西南角被一座现代建筑占压,外侧墙体保存相对较好,墙体地基和现存墙体都是石灰岩,部分石构件上发现了古埃及象形文字。神庙邻近区域揭出一处泥砖建造的居住区,由多组房屋和庭院组成。东侧发掘区发现一座石灰岩构筑物,底部有葡萄籽,初步判断用来压榨葡萄酿酒。大量废弃的费昂斯残片堆,说明那一片可能还有手工业作坊。出土遗物年代多属新王国时期,尤其是拉美西斯二世统治时期,材质涵盖石灰岩、红色花岗岩和片岩。

泥砖遗迹是考古现场最难留的一类

做过田野发掘的人都清楚,泥砖这种材料特别难伺候。它怕水,一场雨下来墙基就软了;也怕晒,暴晒几天就开裂起壳。揭出来的时候是完整的遗迹,过两个星期再看,轮廓已经变了。而发掘本身是破坏性的,挖掉就是挖掉了,没有第二次。

常规做法是绘图加摄影,正射影像加手工测绘图。这套方法用了几十年,问题在于精度依赖人,而且慢。一组房屋基址,两个绘图员画一整天,出来的图还不一定能把每个转角都交代清楚。

扫描的做法是揭一层扫一次。地面站架三到四个站位,把整个探方覆盖住,每站几分钟,一个50平方米的探方半小时能扫完。点云里每道墙的走向、每个转角的位置、墙体的残高,全是可量的数字。这些数据归档后,哪怕遗迹本体后来塌了,原位信息还完整留着。

层位关系得靠分层记录

报道里提到一个细节,那些石构件和雕像残片是在"打破建筑基址的晚期遗迹"里出土的。这类层位关系在考古上是要命的信息,谁打破谁,直接决定年代先后。传统记录靠剖面图和文字描述,判断依赖现场经验。

换成点云之后,层位关系是几何的而不是描述的。每揭一层就扫一次,上下两层的点云叠在一起,界面的三维形态就是那个"打破"的实际形状。哪道沟切穿了哪道墙,切多深、切在哪,图上量得出来。复查的时候也不用回到现场,数据拿出来就能重新判读。

记录对象精度要求用什么设备成果用途
探方层位面厘米级地面站扫描 + 正射影像层位关系判读、发掘过程回溯
泥砖建筑基址毫米级到厘米级地面站多站位扫描房屋与庭院格局复原
石构件与铭文亚毫米级手持高精度扫描象形文字拓录、残片拼对
出土器物原位毫米级手持扫描 + 近景摄影出土坐标保留、空间分布分析
遗址整体地形厘米级到分米级无人机航测保护规划底图、景观变迁研究

石构件上的象形文字要单独精扫

象形文字的识别靠的是笔画的深浅和宽度。 photographed照片受光照影响大,同一个字早上拍和下午拍,阴影方向不一样,判读结果可能就不同。高精度扫描拿到的既有几何也有纹理,浮雕深度是实测量值,不受光照干扰。

这次出土的石构件、雕像残片里,有一部分推测来自普塔大神庙。要判断这些残片能不能拼回去,靠的是断口形态和纹饰的连续性。手持式扫描仪对这类小件最合适,精度能到0.1毫米以内,一件二十厘米见方的残块十几分钟扫完。点云拿到手,在计算机里试拼比抱着实物翻来覆去试快得多,也不容易造成二次损坏。

压榨设施和作坊讲的是空间关系

那座石灰岩构筑物,判断用来压榨葡萄酿酒,依据是底部发现的葡萄籽。旁边堆着大量废弃费昂斯残片,推测是手工业作坊。这两个判断要成立,光看器物本身不够,得看它们在遗址里的位置关系。

压榨设施离神庙多远、作坊区和居住区怎么分布、这三者之间有没有通道,这些问题的答案是遗址功能分区的依据。点云模型上做空间分析最直接,把各类遗迹和遗物的出土点标在同一套坐标里,分布密度、聚集区域、相互距离,一眼就能看出来。这类分析以前靠手绘平面图加人眼判断,现在完全是数据说话。

境外项目有几道现实的坎

去境外做考古记录,技术之外的约束比想象中多。工期是卡死的,联合考古队每年集中工作几个月,设备得跟着人一起进出关。埃及那边高温沙尘,设备防护和电池续航都要留余量。数据回国还涉及外方的数据管理规定,采集前就得把格式和交付标准谈清楚,E57和LAS这种通用格式一般都能接受,私有格式容易卡住。

还有一条常被忽略:境外项目的设备冗余。国内作业坏了能当天调台新的过去,境外不行。我们出去干活一般带两套主机,关键配件双份,这不是浪费,是保险。

云绘科技在深圳做激光三维扫描服务,精度做到2毫米以内,累计完成500多平方公里采集,服务过80多家机构。考古发掘现场记录、石窟寺建档、古建筑测绘这类文保项目,我们做过不少。技术流程见技术方案,历史项目见案例页

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