中吉联合考古首次明确红河遗址城市布局：激光雷达遥感与三维扫描在大遗址空间格局测绘中的应用

中吉联合考古队在吉尔吉斯斯坦红河遗址的发掘成果近期公布。这处中古时期的西域名城首次明确了城市空间布局，遗址中还出土了一批公元10世纪前后反映丝绸之路多元文化交融的文物。

红河遗址位于吉尔吉斯斯坦楚河州，总面积约20平方公里，被认定为中外文献所载的西域名城“新城”。项目由陕西省考古研究院牵头，副院长邵晶介绍，工作从2018年落地，经过5年系统发掘，在佛寺、城墙等关键节点取得重要发现。

最值得关注的一条是：联合考古队融合激光雷达遥感、数字建模、系统勘探等多维手段，首次证实该城址由至少四五座城址构成，破解了红河遗址百余年来在宏观布局和年代分期方面的学术难点。

20平方公里的城址群，靠人在地面走是走不出来的。这件事得靠遥感划定范围、地面精测落实细节，两者配合完成。

先在天上找范围

大遗址考古的第一步是确定范围和平面格局。红河遗址这类城址，地上墙体大多已经残损，很多只剩略微隆起的土垄，被植被和农田覆盖。人站在土垄上，看不出这是一座城的边界。

激光雷达遥感解决的就是这个问题。机载或者无人机载的激光雷达能穿透部分植被，直接获取地面高程，生成高精度数字高程模型。把高程模型做晕渲处理，人为夸大微小的地形起伏，城墙、壕沟、建筑台基的轮廓就显出来了。

邵晶提到，除了激光雷达遥感，还用了数字建模和系统勘探。这三种手段对应不同尺度：遥感管面上的范围，系统勘探管点上的验证，数字建模负责把前两者的结果整合进一套空间框架。

天上找到的，地面要验证

遥感圈出来的轮廓是地形异常，不等于城墙。要确认，得回到地面。

地面三维激光扫描在这个环节干的是精细记录。佛寺、城墙这类关键节点，需要毫米级点云把砌体的每一层、砖块之间的错缝关系、风化和坍塌的具体范围都固定下来。我们在国内做古城墙和遗址项目时用的就是这套流程：先用遥感定范围，再对重点段落做地面扫描，一段一段把现状存住。

地面扫描还有一个遥感替代不了的作用，记录立面。遥感看到的是顶面起伏，城墙立面的掏蚀、鼓胀、裂隙走向，只有地面站能采到。这些信息直接决定加固方案怎么做、做在哪几个部位。

多期数据叠起来才叫监测

考古现场的三维记录，单次扫描的价值有限。有价值的是两次、三次扫描之间的对比。

具体做法是每个发掘阶段结束后扫一遍，把揭露到的遗迹面完整记录。下一阶段再扫，两期点云配准后做变化检测，哪些部位被清理掉了、清理了多深、有没有新的遗迹露头，全部可以量化。

这种对比对发掘过程的追溯很关键。田野考古不可逆，挖掉就没有了。三维记录是目前能把不可逆操作完整留档的最有效手段，也是后续研究和复原展示的基础数据。

我们在国内项目上的做法

说点实操经验。大遗址扫描最容易出问题的不是设备，是坐标系。

遥感数据、地面扫描数据、RTK测点，三套数据的坐标系如果不统一，后期配准会花掉大量时间，精度还会损失。我们的做法是进场第一天先布设控制网，所有数据都归到同一坐标系下，每一份成果都记录坐标系定义和转换参数，交付时一并给到甲方。

另一个常被忽略的是植被穿透率。激光雷达能穿透一部分植被，穿透率不是百分之百。密灌和乔木覆盖的区域要先做穿透率评估，必要时配合人工清表。我们踩过这个坑，早期一个项目没做评估，交付后发现成片区域的高程偏了半米，返工补测花了一周。

建档之后能用的地方很多

红河遗址项目还建起了联合考古文物保护修复实验室。这类现场实验室要处理出土文物的记录与修复，三维扫描在其中的角色是把器物本体完整数字化，为后续研究和展陈留一份底。

遗址本体这边，三维数据的用途更宽。保护监测：定期复测对比，量化风化速率和坍塌体量。展示利用：基于点云做复原研究和虚拟展陈，观众不到现场也能看清城市格局。日常管理：划定保护范围和建设控制地带，用准确边界代替经验判断。

云绘科技在深圳做激光三维扫描服务，精度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。文保建档、遗址测绘、古建结构记录这些项目我们做得比较多。技术流程见技术方案，历史项目见案例页。