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。