基于航測數(shù)據(jù)的環(huán)境考古數(shù)據(jù)庫與三維可視化方法.pdf

1、環(huán)境考古作為一門新興的學(xué)科，在研究方法上引入新的手段和方式。無人機(jī)航測作為一種基礎(chǔ)地理信息采集方式，成為環(huán)境考古研究中新的獲取數(shù)據(jù)的方法，并且在環(huán)境考古領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。而多年環(huán)境考古研究的數(shù)據(jù)和成果也需要一套高效的管理方法，環(huán)境考古數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建為其數(shù)據(jù)和成果的管理提供一套方法滿足不同時(shí)空尺度的環(huán)境考古研究的需求。
　　本文以多年環(huán)境考古研究數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)庫構(gòu)建的數(shù)據(jù)來源，基于Geodatabase數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)建環(huán)境考古數(shù)據(jù)庫，滿

2、足各遺址的信息在時(shí)空關(guān)系上具有統(tǒng)一的描述，使得研究者能夠在統(tǒng)一的系統(tǒng)下對比分析不同時(shí)空節(jié)點(diǎn)上遺址的相關(guān)環(huán)境考古信息，探尋數(shù)據(jù)自身內(nèi)在聯(lián)系。根據(jù)環(huán)境考古的具體需求，本數(shù)據(jù)庫搭建基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、專題數(shù)據(jù)和關(guān)系數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)集，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集由矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)構(gòu)成，矢量數(shù)據(jù)為研究區(qū)域的行政區(qū)界、居民點(diǎn)、道路交通和點(diǎn)云數(shù)據(jù)等基本地理信息;柵格數(shù)據(jù)包括高分影像、快鳥影像和無人機(jī)航測正射影像，該類數(shù)據(jù)以柵格數(shù)據(jù)集的形式存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫內(nèi)部。專題數(shù)據(jù)集是環(huán)境考古各研

3、究領(lǐng)域數(shù)據(jù)的集合，包括遺址表、孢粉表、石制品表、剖面表、化石表、地磁表和文獻(xiàn)表等屬性表數(shù)據(jù);關(guān)系數(shù)據(jù)集中構(gòu)建各屬性表之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，以遺址表為主表、遺址編號為主鍵，建立遺址表和其他屬性表之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，剖面表和孢粉表之間利用剖面編號進(jìn)行關(guān)聯(lián)，保證數(shù)據(jù)庫內(nèi)部各數(shù)據(jù)之間形成一個(gè)有機(jī)的關(guān)聯(lián)整體。
　　本文還從古地形地貌和古景觀兩個(gè)角度著手提出實(shí)現(xiàn)古環(huán)境重建三維可視化方法，古地形地貌作為古景觀恢復(fù)的基礎(chǔ)，基于大尺度、中尺度、小尺度等不同的

4、研究尺度上從內(nèi)力作用和外力作用兩個(gè)方面進(jìn)行某一時(shí)間節(jié)點(diǎn)上古地形的恢復(fù)，并且以環(huán)境考古數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐，重建古環(huán)境中古植被、古動(dòng)物和古水系等自然因子完成古環(huán)境的重建。本文又以泥河灣盆地二道梁遺址為研究區(qū)進(jìn)行測試，驗(yàn)證古環(huán)境重建三維可視化方法的可行性。
　　在構(gòu)建環(huán)境考古數(shù)據(jù)庫之前，給出了無人機(jī)航測數(shù)據(jù)在環(huán)境考古研究各個(gè)階段的價(jià)值分析。通過分析無人機(jī)航測數(shù)據(jù)特點(diǎn)基礎(chǔ)上，明確了其適宜支撐中小尺度環(huán)境考古研究工作對基礎(chǔ)地理信息的需求，

5、并能與高精度三維場景掃描儀和其它航空航天遙感所獲取的遙感地理信息數(shù)據(jù)能形成有效互補(bǔ)。提出了以無人機(jī)航測數(shù)據(jù)為主體和核心節(jié)點(diǎn)，結(jié)合衍生數(shù)據(jù)和其它多源數(shù)據(jù)的環(huán)境考古應(yīng)用價(jià)值體系。系統(tǒng)總結(jié)和提煉了無人機(jī)航測數(shù)據(jù)在環(huán)境考古各階段的重要作用:考察前的設(shè)計(jì)、規(guī)劃，與相關(guān)數(shù)據(jù)的空間集成，考察中的智能化量測和信息管理，室內(nèi)分析時(shí)的觀測點(diǎn)分布與空間關(guān)系、遺址域、遺址視域計(jì)算分析等。無人機(jī)航測數(shù)據(jù)在環(huán)境考古研究中的價(jià)值分析體系，對于在時(shí)空視角上開展環(huán)境考古