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关键词:遗产 保护 归属
中图分类号:G115 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)05(b)-0195-01
电影《泰坦尼克号》在给我们诠释了真爱是相互的欣赏、分享和珍惜的爱情箴言的同时,也给我们留下了一个法律思索―关于水下文化遗产保护和归属的问题。
水下文化遗产的概念有不同的解释,国际上较为通用的是指至少100年来,周期性地或连续地、部分或全部位于水下的具有文化、历史或考古价值的所有人类生存的遗迹,包括遗址、建筑、房屋、工艺品、人的遗骸、船只及其他运输工具及其有考古价值的环境和自然环境等。据不完全统计,目前查明的水下文化遗产主要以古代沉船为主,估计可能会多达300万艘,散落在世界各地的海域,具有很大的价值。随着世界全球化进程的加快、海洋科技的深入发展,人类已经有能力打捞它们,而且打捞后如同盗墓一样利益很大,可能会带来相当多的打捞和归属上的纠纷。目前国际上对这一问题的法制规定不很健全和实用,国家间的观点也不统一,甚至有的国家从自身的利益角度出发不参与国际法律,致使对水下文化遗产的保护和归属纠纷日益增多,甚至使水下文化遗产遭到毁坏、海洋考古遗址被掠夺,给全人类带来了不可估量的损失,还有的可能引起国际纠纷。有案例显示:1999年一家私人打捞公司从中国南海的古代沉船“泰兴号”上打捞出30多万件瓷器,公开在德国斯图加特拍卖,使中国的瓷器等精美货物散落世界各地,而我国对此却无法阻止,无以面对随该船遇难的1500多名中国先人。这是一个惨痛的教训。
1 水下文化遗产的保护意义
1.1 文化意义
水下文化遗产是一种特殊的遗产,是人类文化遗产的一个重要组成部分。它反映了一定历史时期一定区域的不同文化形态,揭示了历史真实和当时的社会形态、民族种族发展情况以及相互关系等等内容。对它的研究和认识对于正确认识历史、保护人类遗产、对当今社会的影响等方面都具有现实和深远的历史、文化价值。
1.2 经济意义
水下文化遗产本身是关于物质的处理问题,实质是经济问题。对水下文化遗产的纠纷处理可以促进经济增长,促进旅游业的发展,带来巨大的商业利益,带动国家和区域经济的发展。开发水下文化遗产会导致相关产业的蓬勃发展,并带来相应的经济产出和巨大经济和社会效益。
1.3 法律意义
文化权利是目前较为引人注意的一种人权,对法律文化的研究是法学界的一个热点,尤其在目前我国的现实国情之下。对水下文化遗产保护会有助于增加世界文化的认同和交流,促进不同文化的交流和融合,促进人权的进一步实现。最近有学者开始探究文化遗产和国际经济法的关系,打捞问题也面临着调和、促进国际投资与遗产保存的关系,水下文化遗产与打捞法、私人查找法等的关系也有待于我们去探索,这些都会促进新的法律规范的产生。
2 水下文化遗产的归属
要探究水下文化遗产的归属首先要对水下文化遗产进行法律层面的认识。从法律定性上看,水下文化遗产是沉没物,不是无主物,也不是人类共同继承遗产,原则上应当归其沉没时的物主所有。对经过一定程序无法找到物主的水下文化遗产,除文物和公共财产外,自其沉没时应视为无主物。无主物应当适用先占制度。国际上和我国都对水下文化遗产的归属做了一些规定。
联合国教科文组织为了保护水下文化遗产加大了对水下文化遗产的保护力度并于2001年11月通过了《保护水下文化遗产公约》。该公约在获得生效所需的20个缔约国数目后,于2009年1月2日正式生效。它主要包括四方面内容:第一,签约国有义务保护水下文化遗产;第二,这些文化遗产应优先保留在原来的位置,即水底;第三,禁止以商业为目的进行开发活动;第四,各国之间加强合作,增强人们对水下考古的了解,向民众强调水下遗产的重要性。《公约》的特色就是实行了“就地保护原则”,没有提及所有权的归属问题,也没有按照《联合国海洋法公约》的精神,对水下文物的起源国给予具体判断所有权归属的实质优先权。公约只是规定:“应特别考虑有关水下文化遗产的文化、历史和考古起源国的优先权利”。对从一个国家的内水或领海开发出来的水下文化遗产,公约只明文规定称:“缔约国在行使其时,拥有管理和批准开发其内水、群岛水域和领海中的水下文化遗产的活动的专属权利”。
中国一向关注对水下文化遗产的保护和归属问题。1989年10月20日我国颁布实施《中华人民共和国水下文物保护管理条例》,作为《中华人民共和国文物保护法》的执行规则。《水下文物管理条例》对于水下文物保护提供了相当详细的管理机制。1992年国务院公布了《关于外商参与打捞中国沿海水域沉船沉物管理办法》,但不适用于“被确认为文物的沉船沉物”,而且中国的法律没有能够明文禁止水下文化遗产资源的商业化。中国台湾地区也于1982年制定颁布了“文化资产保存法”,但其内容几乎完全没有提及水下文物,只在第17条和第32条规定:沉没水中的“无主古物”和“无主古迹”,都归国家所有。由于中国的相关法令都是在联合国教科文组织《保护水下文化遗产公约》》出台之前制定实施的,存在着与《保护水下文化遗产公约》冲突的地方,执行起来难度很大,产生国际纠纷的可能性很大。
总的来看,《保护水下文化遗产公约》如果能被各国认真执行,水下文化遗产会得到一定程度的有效保护,其积极性是不言而喻的,但现实应用中一些具体问题尚待讨论,比如沉船沉物打捞问题。国际上和国内目前都没有一部完整的法律调整沉船沉物打捞法律关系。国内沉船沉物事故一直没有造成严重的后果,故不为各位学者所关注。近年来船舶沉没后给航行安全和环境保护带来的危害越来越大,打捞清除沉船沉物所需的费用越来越多,如何负担打捞费用存在的争议很多,如何解决这些新问题也成为海商立法的主要任务之一。中国目前没有参加《保护水下文化遗产公约》,需要适时加入来维护我国的正当权益,更好地做好水下文化遗产的保护和利用工作。
参考文献
海里一半是水,一半是鱼
有人说:西沙群岛的海里一半是水,一半是鱼。而在这个充斥着各种添加剂和激素的年代,天然的、未经开发的野生鱼群无疑是西沙群岛最珍贵的珍宝之一,它也由此而被人们称为“天然的热带渔场”。作为我国的主要热带渔场,西沙群岛大约有400余种珊瑚鱼类和大洋性鱼类,是捕捞金枪鱼、马鲛鱼、红鱼、鲣鱼、飞鱼、鲨鱼、石斑鱼、鹦鹉鱼的重要渔场。这些鱼儿美丽多姿、色彩缤纷。当你潜入水底,更会看到绝无仅有的绮丽美景:硕大的礁盘像一把把撑起的雨伞连成一片,各种颜色和形状的珊瑚布满海底,有的红、有的绿、有的粉、有的黄;有的像丫杈的鹿角、有的像绽开的牡丹、有的像婀娜的柳枝、有的又像硕大的篮球。一群群漂亮的鱼儿轻盈地穿梭其间,就像流动的风景。肥硕的海参在海底慢慢蠕动;海胆炫耀着尖尖的硬刺;红海星、蓝海星、面包海星展示着漂亮的外形;身披硬壳的虎斑宝贝、蜘蛛螺、凤凰螺则害羞地躲在礁石下面;几只海马把尾巴缠绕在海草上,在水里轻轻摇曳。和海龟、各种贝壳、海螺、海参、鲍鱼、海藻、珊瑚等动植物一起相伴相生的,还有梅花参、珍珠、砗磲、红珊瑚这些传世珍宝,它们和西沙海底的鱼群一起,惠泽着世代生活在这里的渔民。
珍宝一:红珊瑚
在民间,红珊瑚与珍珠、玛瑙、翡翠一起,被并称为四大传世珍宝。而在清代,红珊瑚也被制作成顶戴,专供二品文武官员使用,成为地位的象征,由此可见红珊瑚的珍稀。而在我国的南海海域的数百米深处,却生长着极其珍贵的红珊瑚,目前红珊瑚已被列为国家一级保护野生动物,这种产量稀少、价值连城的珍宝,也只能在南海的海底窥见一二。
珍宝二:砗磲(车渠)
在西沙群岛千米以下的深海之中,生长着一种庞大的深海贝,它可生长到2米左右,重量可达500公斤,它就是砗磲。砗磲是世界上最白的物质,是稀有的有机宝石,可与钻石相媲美。亦是佛教圣物。在佛教界中,砗磲深受许多师父及信徒们的喜爱。古代常将砗磲置于佛堂神桌之上或供奉于家中作为镇宅之宝,与金银、琉璃、玛瑙、珊瑚、琥珀和珍珠并称为“佛家七宝”,并且列驱邪避凶的首位。这是因为砗磲所含的微量元素能稳定情绪、去除杂念、使脾气暴躁的人消除烦恼、调养身心平衡。
海底的珍宝博物馆
从西汉时期开始,西沙群岛就是中国大陆到东南亚和印度洋海上航线的必经之路。千百年来,无数满载着陶瓷、丝绸、香料、胡椒等货物的商船经此驶过,这一航线又被冠以“海上丝绸之路”、“陶瓷之路”、“香料之路”和“香药之路”的美称。而由于西沙群岛最北的一座暗礁浪急风高,又当国际航道要冲,是南海著名的险区之一,已有古今不少航船在此触礁沉没,留下了大量文物宝藏。目前,已先后打捞出自公元5世纪(南朝)至近代的大量铜钱、铜锭、铜镜、铜剑鞘和陶瓷器等文物。甚至有海南的渔民曾在此捡拾了不少沉船遗留下的蚕豆,故北礁又名为“干豆”。那么,西沙群岛到底深藏着多少历史珍宝呢?
海南海捞瓷的成因
集中发现海瓷的位置是在海南南海西沙水域。南海是古代“海上丝绸之路”“海上陶瓷之路”必经之地,与海南文昌七洲洋海域相接,被称为“海上夷道”。早在汉代我国就开始了以丝绸为主要商品的海外贸易,唐宋时期,随着造船和航海技术的进步,海上贸易更为频繁,有“舶交海中,不知其数”的盛况。明清之际,海外贸易更为广泛,仅广州、泉州口岸就通达40多个国家,这时期商贸航线基本都是从南部沿海口岸出发,经“海上夷道”至马来西亚,过马六甲通往阿拉伯、波斯等国,实现对外贸易。另一方面,作为古代重要航海通道的西沙海域,由于珊瑚礁盘密集,潮汐变化大,商船触礁很多,造成各时代沉船大量堆积,形成丰富的海底文化遗存。
1967年,南海渔民在西沙北礁最先发现了古代沉船。1975年,广东考古队在北礁进行了首次浅海探摸,发现了唐代沉船及瓷器。1996年琼海博鳌镇渔民出海路经北礁、华光礁一带又一次发现大量瓷器和钱币,并进行了打捞,打捞品带回港口引起社会民众和收藏界极大关注。
当时每件瓷器以50~100元、每斤钱币以30~40元的价格很快售出,从而引发了渔民争先往返打捞的混乱局面,先后有数万件瓷器和上千公斤钱币流向社会。海南省博物馆闻讯抢救性征集到500件瓷器和300公斤钱币,省公安边防总队在打击此类活动中截获瓷器数百件,其他都流向了社会。渔民的多次打捞对海底文化堆积造成了极大的破坏,社会影响很大,引起省政府重视。1996年中国历史博物馆水下考古队受命对西沙进行全面调查,行程850海里,掌握了许多处沉船遗存。1998年12月,水下考古队在北礁、金银礁、华光礁一带进行了为期39天的正式水下考古,潜海深度为10~20米,最深达35米,新发现五代、宋、元、明、清各代水下遗存14处,采集发掘各时期文物1500件。2007年又经过第二次水下考古,所出瓷器与第一次相近,没有更大的突破性发现。
至此,通过对各阶段西沙出水文物资料的收集整理,初步探明打捞出水的文物的种类除瓷器钱币外,还有铜锭、象牙、石锚、铜器、铁器、铅块等。瓷器约有3.6万余件,钱币1300斤,其他计600余件。其中海南各地市县文博部门收藏5000余件,其余均散落在社会个人收藏者手中。
色釉品种与特征
海南海瓷中,单色釉瓷器占了相当大的部分,以青瓷和青白瓷为主;元、明、清时期则以青花瓷为主。瓷器以民窑最多,大都是海上贸易开通之后随同外销的日用瓷。产地大致都出自对外贸易口岸,以南方景德镇产品为主,兼有北方窑口产品。瓷器釉色浓厚,青翠可人,虽经百年浸蚀,剥取珊瑚礁结物之后,依然光彩照人,釉光虽然发亚,但神韵不变,其中一部分依旧釉色如常。瓷胎粗细皆有。纹饰以刻花、印花为主。器型有碗、钵、杯、盘、碟、托、盏、盂、盒、盆、罐、瓮、壶、洗、炉、瓶、勺等,各类还有许多分型。时代多为宋、元、明、清四朝。典型的外销瓷有军持、无底碟等。青花瓷底款有“成化年制”“万历年制”“永乐年制”等。瓷器产地基本以广东石湾窑、潮州窑、广州西村窑,以及福建德化窑系生产的普通民用瓷为主,也有江西龙泉窑、景德镇湖田窑生产的精品。
1 青瓷海瓷中没有发现早期青瓷,大都是宋代至清代南方景德镇、福建、广东窑的一些产品。依其形制和釉色看,宋代前后的都是一些民用瓷,用于外销,换取海外香料等贸易商品。它们多为民窑烧造,同安窑、西村窑产品较多。同时也发现一些烧造精致、胎体凝重的景德镇窑产品,虽釉水发色不正,但其刻划纹和形制都不失官窑风韵。2003年,海南举办陶瓷鉴定培训班,陶瓷专家张浦生对大部分海瓷进行了鉴定,认为一些精品都出自景德镇湖田窑烧制。所出青瓷的时代跨度从唐、五代、宋、元以至明都有发现,说明海上陶瓷之路及海上贸易时间很长。
2 白瓷海瓷中白瓷占的比例较小。以泉州、杭州、广州为商埠的对外贸易中,白瓷占了一定的比例,产地大致都来自与这些口岸相近的南方制瓷地。已发现的白瓷多白色泛褐,褐中显黄。从盘形、碗腹浅口广以及瓶、罐口小等特征看,它们多出自江西景德镇、福建德化、广州西村一带的民窑。时过境迁存留海中,保存至今,实属不易,现是海瓷收藏家追捧的亮点。但此类海瓷中尚未发现典型官窑器,说明白瓷仍是对外贸易中的一个普通品种。
3 青白瓷青白瓷是指宋代以后以景德镇为代表创烧的一种釉色介于青白之间的瓷器。其釉青中泛白、白中显青,胎质细洁、釉色晶莹,光彩见影。史书中所谓“隐青…影青”“映青”等皆指青白瓷。由宋至元,青白瓷盛烧不衰。除景德镇外,江西吉州窑、广东潮安窑、福建德化窑、泉州碗窑等都有烧造。海瓷中,这部分瓷器大都包装在封闭的容器之中,虽经海水长年浸蚀及打捞碰撞,但不乏完整器,个个釉色光亮,熠熠生辉。菱口龟纹碗是这一时期的典型代表,目前是青自瓷收藏中级别较高的一种,在陶瓷鉴定班中成为湖田窑影青瓷授课标本。此外,还有盘、碟、盂、粉盒、圜底套钵等数个品种,都是这批海瓷中最耀眼的精品,以宋器最为典型,至元、明已较衰落。
4 青花瓷海瓷中青花瓷占40%,基本都是釉下青花,元青花未见到完整器,是一些特征明显、可作研究之用的残件标本。典型的有景德镇的湖田窑青花龙纹碗残件、青花鸳鸯莲池纹碗、青花一束莲花纹碗,青花缠枝莲高足杯、青花玉壶瓶等,依旧光艳夺目。通体施卵青釉,青花用苏麻离青料,器底火石红自然。张浦生、叶佩兰等专家曾将它们确认为典型的元青花标本。其次是明代、清代青花瓷,有各种年款、堂款、名款、花款样式。
5 其他伴随海瓷出水的还有紫砂壶、铜器、越南海域青花及大量钱币。钱币最早的是汉五铢和唐开元通宝,最晚的是明弘治通宝,量最大的是永乐通宝。其中还发现不少钱币珍品,如龙凤通宝、天启通宝、大定通宝、大义通宝等。特别是还发现了“泉场铜拾斤官”纪重官商铜锭3块、无文铜锭60块,表明对外商贸交换中,除用陶瓷物物交换和货币交换之外,还有用铜作为称量货币直接参与交换的,填补了史志有载而无实物发现的空白,对商贸交换形式的研究弥足珍贵。这些铜锭现收藏于中国钱币博物馆。承载海瓷的沉船均为木制结构,已散落殆尽,难确定大小,仅依出水石锚大小推断,商船排水量大概接近千吨。同时出水的少量铜盘、铜洗、铜炉等可能只是随船生活用品。
小米是北师大考古专业的研究生,已学习考古专业六七年了,笔者在首都博物馆第一次见到她的时候,她是专程赶来参观法国卢浮宫的希腊文物展览的。小米主攻的专业是陶瓷专业,在陶瓷展厅时,小米一见到自己喜欢的器物就迈不动步子。
和小米聊天中,我吃惊地了解到,原来考古领域也可以用到DV。小米介绍说:“DV在考古中主要是用来拍摄记录原始资料,记录考古工作中文物出土时的原样,以及考古的进度等。”对文物原样地记录是为了保存文物的原始资料,而对考古进度的记录则是为了制定下一步计划。
“用氢气球把拍摄设备升上天空,通过遥控控制拍摄,你听说过吗?”小米介绍说,在大规模的考古中,考古队会将拍摄设备绑在氢气球上,通过遥控装置使之升到空中拍摄,从俯视角度记录考古现场的原貌。但是氢气球升空的成本比较高,所以若考古现场有吊车,工作人员一般把拍摄设备绑在吊车上,使之在高处拍摄。当然,最节省资金的办法是工作人员拿着拍摄设备在一个相对考古现场比较高的地方,对考古全貌做俯拍,如附近的山头。但这种方法仅仅适于拍摄全景照片的地形,不一定每次考古都能遇得上,所以人们才想出了种种其他的办法。目前,氢气球拍摄的成本是最高的,一次氢气球升空大概要耗费人民币一千至两千元,考古队往往要慎重考虑后才加以使用。并且,现在利用氢气球升空拍摄的数码设备还多限于数码相机,DV的运用还在发展中。
一个女孩子在远离城市的考古现场工作,会不会太辛苦7小米回忆起她第一次下考古工地实习的情景:“那时是去江西宜丰,工作确实很辛苦,总是在和满是尘土的磁器碎片打交道。”但是,因为有DV的存在,第一次下工地的辛苦和汗水,都被他们记录了下来,在日后的回忆中变成了欢乐。“白天,考古队的摄影师拿着DV拍摄出土文物、现场挖掘,空隙时分我们就拿来拍摄我们工作的场景。那些我和工作队一起工作,一起努力,一起玩乐的场景,都被DV记录了下来。后来,我们工作队还专门把我们拍摄下来的素材做成了短片,刻成了光盘,我觉得特别有纪念意义。”
在博物馆中,我们遇到了博物馆工作人员邢鹏。对博物馆中的瑰宝了如指掌的邢鹏耐心地给我们讲解每一件陶瓷的制作工艺、生产年代、出处、以及一些隐藏存古物背后的离奇故事,很多我们都闻所未闻,听得我们惊叹连连。恍然间我脑子里就闪出一些画面,恍然大悟般地觉得,我一直关注的DV这个东西,其实是一个神奇的工具,这些只存在于人们脑海中的流传千古的轶事,难道不是只有通过影像,才能再次展现在人们眼前吗?那些经年流传的老故事,和眼前这些流光溢彩的奇妙古物,也许只有通过DV造就的时光隧道,才能神奇地连结在一起吧。
而在实际的博物馆工作中,摄影技术其实已经被运用来为这些美丽的文物服务邢鹏给我们介绍了博物馆记录文物的超牛的技术装备:“首都博物馆曾经借助3D扫描设备对一批文物进行了360度全方位的扫描和拍摄,”邢鹏说,“在各个展厅的多媒体电脑上的那些可以全方位欣赏的文物,就是使用这些3D仪器扫描仪制作器物的骨架,再贴上多角度拍摄的器物照片制作而成的”。除了这种3D扫描仪,在记录文物中还要用到DV来拍摄文物的一些资料。相对于扫描仪,DV要方便、便宜得多。
DV竟也帮了造假者忙?
“你知道吗?因为全息摄影和摄像技术的日益发达,我们出于保护文物的目的,往往不得不留一手了。”参观完后我们闲聊时,邢鹏又“抖”出了一些让我很是吃惊的事。
邢鹏说:“博物馆用DV来记录文物的具体资料,会得到比较详细的资料,便于以后的查阅,对于文物研究来说也比较方便。同时博物馆也会经常制作一些关于文物的宣传光盘,用来出售或赠送。这当然方便了文物爱好者对文物的研究与欣赏,但同时方便了文物仿造者的‘工作’。所以吸取以往的经验教训,我们在制作文物宣传光盘的时候都要留一手,不能把文物的资料全部都外泄出去,否则就既难以鉴别文物的真伪又不利于开展深入的研究工作了。”邢鹏耸了耸肩.显出一副很无奈的表情。
通过他的介绍我才了解到,现在文物造假的本事已经超出了我的想像,几乎可以乱真。一些文物出版了图册后, 些旧货市场马上出现了仿造品,其尺寸、雕花和真品一模一样,连一些专家都难以辨别真伪。
那为什么DV会更有助于仿造份子造假呢?邢鹏说,如果只是图片,可能仿造者无法判断古物的实际大小,比例。但是,看在用DV拍摄的动态影像中,器物在出土现场同周围建筑和人做相对移动,经验丰富的文物贩子掐指一算,往往就知道大小与比例了。“但是仿造文物的资料来源并不只是我们的宣传材料。很多人会带DV到博物馆拍摄文物的具体资料,然后带回去研究,来仿造文物。”对于这种靠造假骗人钱财的行为邢鹏很是气愤。
讲到考古中存在的问题,我不禁想到了《鬼吹灯》这部讲盗墓历险的精彩作品。拿出来一讲,原来小米和邢鹏也对《鬼吹灯》很感兴趣。小米还说,他们的一个考古系老师也是《鬼吹灯》迷。聊到里面讲的盗墓经历,我们不禁叫绝。小米还异想天开地说:“如果《鬼吹灯》里面的盗墓者也使用DV的话,那真不知故事会有什么精彩的变化,为什么作者当时就没想到呢?
最近听说,《鬼吹灯》要拍电影版了,看来摄影技术又要上演把人们的想像变成在眼前跳跃的影像幻影魔术了。
专业考古拍摄学问多
通过与小米他们的交谈,我终于对考古摄影有了窥豹一斑的了解。原来考古工作主要分三种:田野考古、水下考古和航空考古。水下考古与航空考古技术手段最为先进,DV的应用水平也最高。而陆上考古中DV的应用还不是很普遍。
小米学的专业是陶瓷考古。据她介绍,由于摄影技术的发展早于摄术,因此也更早地被运用于考古领域了。如今考古发掘已有专门的考古摄影体系,不仅成为一门技术,一更成为一门艺术。考古摄影不像多数摄影单纯追求艺术形式上的美,而是必须十分严格、客观、真实、全面地表现对象,更接近新闻摄彩,但是还要在照片中加入比例尺,方向方位等要素。
从学术上来说,考古摄影体系分为一般考古摄影和特殊考古摄影。一般考古摄彩的内容是地面存在的遗迹、遗物现象,如居住遗址、城寨遗址、古墓、古建筑、古代碑刻、摩崖造像等等,对篮要遗址和遗迹的地理环境,位置、地层关系,以及采集品情况也要认真详细地拍摄记录。此外还要对发掘地点的地形、地貌,现场发掘的工作状况,发掘方法和过程,地层关系考古队员工作场景、对重要遗迹、遗物的出土过程做重点拍摄等等。特殊考古摄影是指使用红外线照相机、摄像机等特殊仪器设备对一些特殊文物进行拍摄。
那么,考古摄影或摄像是否需要专业摄影人员呢?小米说:“其实当然是需要的。我国现有的大型考古队和博物馆都有专职的摄影师。据说韩国博物馆的摄影,摄像人员都是聘请相关专业的硕士来担任!但是国内一般由 于受资金等条件的限制,田野考古摄影,包括摄像和拍照的工作,一般就由较年轻的,掌握拍摄技巧的考古队员顺便负责了,具有专业摄影、摄像人士的考古队还是很少的。”
但是就中国目前的情况来讲,DV还算是考古中的一支新兵。毕竟,DV技术发展的时间还不长,普及速度虽然很快,但是还不够广。虽然现代考古无论从考古方法还是考古硬件设备方面都有了较大提升,但是DV应用并没有得到广泛推广。据小米介绍,一般的田野考古活动对DV应用还不够普遍,对设备也没有较高要求,多是使用家用DV拍摄。多数资金不足的考古队还只配备了数码相机,实际上DV可以更全面地记录考古资料,而且效果更好,只是还需要时间来推广普及。
目前,摄影和摄像都在考古中得到了重要的运用,但还是不够专业。邢鹏和小米都认为,就未来的趋势来看,在考古中设置专门的考古摄影摄像专业是必要的。考古的特殊性决定了非专业人士根本就无法胜任考古摄影摄像工作。邢鹏满怀无奈地跟我们讲述了一些博物馆请非考古专业摄影师来帮忙拍摄文物的经历。如某博物馆需要将一批文物从各个角度拍摄,做成三维图像,放到展馆的电子浏览器和网络上展示,因此请了一个国际上非常知名的动画制作公司。但是该公司配合30扫描的摄影师虽是专业的拍摄人员,但是他们并不了解考古和文物,以为就像拍普通器物或者人像一样,只是简单地调光、按了几下快门就算完事。因此连基本的拍摄文物的校色设备都没有准备,还是在博物馆专业文物摄影师的指导下才完成这些工作的。可见文物摄影并不等同于一般艺术摄影。
考古学需要借助许多现代化的高科技技术来完成自身的工作和任务,考古中DV的应用也已成一种趋势,我们只有顺应这种趋势并尽可能的使其发挥最大的能量才是明智之举。
年轻人永远是DV使用的先锋
谈到目前涉足考古摄影的人员,小米说:“多数考古工作者都能接受在工作中使用DV,无论老少。但由于受项目经费、摄影人员缺乏等的限制,DV应用还不广泛。相对来说年轻人更容易接受新鲜事物,更希望使用高端的设备,从而更加完整地记录资料,所以考古队伍中的年轻人总是走在DV运用的最前端。但年轻人一般没有决定权,所以推广DV仍需一段时间。”
相信,随着DV技术的不断发展和深入运用,考古摄像会发展成为一门专门的学科,汇集大量的专业人才,为我们国家的考古事业发挥重要的力量。
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关键词:三维GIS;多视角三维重建;考古发掘;可移动文物
一、概述
人们用两只眼睛观察周围的世界,能够获得三维空间中各种物体的形状、大小、纹理、远近、色彩等多种信息,探索三维世界中事物各种特征。所以通过人们熟知的三维模型展示方式,可以从中获取和识别更多的信息。
考古研究和文化遗产保护、展示工作中,面对千变万化的各种文物、遗迹、遗址及其周边环境,通过图形、影像等二维展示方式,很难使人们获得完整的空间关系信息。特别是考古发掘过程是一个不可逆的破坏过程,为了获取地面下层的遗迹、现象与文物,必须以破坏上层的地层、现象为代价,所以发掘过程中关键阶段遗址的三维重建显得尤为重要。
三维重建技术可以大致分为遗址与周边环境的大范围三维重建,单个遗址、遗迹的小范围三维重建,可移动文物乃至陶片的三维重建。遗址与周边环境的大范围的三维重建一般运用三维地理信息系统(3D GIS)技术来实现;单个遗址、遗迹的小范围三维重建,可移动文物的三维重建一般运用三维激光扫描、多视角三维重建等技术来实现。3D GIS可以重建考古遗址与周边环境的真实三维模型,进行模拟运算,使人们能够全面地考察、探索考古遗址与周边环境之间的关系,分析古代人地关系模型。多视角三维重建技术是以普通数字相机作为影像获取工具,从不同角度围绕被拍摄的遗址、文物等获取多幅数字影像,然后根据计算机视觉原理,对获取的全部数字影像进行相互匹配,生成被拍摄物体的表面三维点云,自动加载影像纹理后得到真实的三维模型。
二、三维地理信息系统技术
随着GIS技术应用于考古研究的发展与深入,运用三维空间模式来处理、分析和展示各种考古信息的需求越来越大。很多学者认为考古遗迹的形成和发展与其周边自然环境因素密切相关,而通过三维模型展示田野考古调查和发掘中发现的各种遗迹和现象,则能够更直观地分析和重建遗址的形成过程,对遗址中出现的不同文化现象进行更为合理的解释。同时,随着大众对考古学研究关注程度的不断增加,考古工作者也必须通过简单直观的方式,对各种复杂的考古现象进行三维复原与展示,宣传考古学研究的重要成果,提高大众的文化遗产保护意识。
三维GIS表达的客观对象能给人以更加真实的感受,它以立体造型技术给用户展现地理空间现象,能方便地对空间对象进行三维空间分析和操作。有的三维GIS平台具备对包括地表、地下、水下、天空、太空在内的全空间三维可视化能力,集成最新的地理信息和三维软件技术,具有大范围、海量、多源数据一体化管理和快速三维实时漫游功能。这类软件以数字地球方式对地球空间系统内的自然地物、人工设施、天气现象、人类活动等进行一体化显示,支持三维空间数据的查询、分析和统计,能够满足人们对三维数据进行分析、研究和展示的需求。
三维GIS强大的可视化功能,能够形象准确地展现考古遗址与其周边环境中的地形、地貌,甚至复原重要考古发掘的过程,在三维模型上还能叠加与考古有关的多种数据,给人身临其境的感觉。同时三维GIS还具备丰富的量算和分析功能,可以进行遗迹之间空间距离量算(斜距)、投影距离量算(平距)、表面积量算、投影面积量算、体积量算以及通视分析、剖面分析、淹没分析和填挖方分析等等。很多新的特点是二维GIS无法比拟的,拥有更加高效的应用价值,能够满足考古研究和文化遗产保护的多重要求。
随着数据三维重建、高分辨率卫星遥感、超低空数字摄影等获取多源数据技术的更新,获取数据的质量和信息量显著提升,其获取成本却逐渐下降。近年来,国家对考古研究和文化遗产保护投入的经费大幅增加,使很多考古遗址有条件经常收集大比例尺地形图、高分辨率遥感影像和多视角三维重建等数据,由此形成足够的三维数据储备,为考古遗址的三维GIS研究奠定了坚实的基础。同时,30米和90米空间分辨率的数字高程模型与高分辨率的卫星影像可以从网络中免费获取,为建立考古遗址及其所在区域的三维模型提供了极为便利的条件。所以运用三维GIS技术来分析、研究和展示考古遗址及其周边环境成为必然趋势。
三、考占研究中三维建模与遗址展示
三维GIS技术正在逐渐进入考古研究和文化遗产保护的各个环节,考古研究中的调查、发掘、资料整理、遗址保护等过程中都能体现三维GIS技术的强大优势。三维GIS能够记录考古遗址发掘前、发掘不同阶段、发掘之后乃至遗址保护、规划等各个过程的多重三维数据,并进行模拟展示。
区域考古研究也不例外,为了更加全面、直观地探究古代人地关系模式,往往需要从不同角度去观察和分析遗址与其周边水系、地形、土壤乃至遗址与遗址之间的相互联系与影响模型,以便尽可能地复原遗址的形成过程,研究古代的社会形态、经济模式、文化面貌等等。
早年内蒙古四子王旗红格尔苏木(乡)计划在其境内的红格尔沟上修建一个水库,水坝高度初步确定为海拔1308米。文化遗产保护人员根据大比例尺地形图和高分辨率卫星影像等资料,制作了拟建水库所在区域的三维模型,分析水库蓄水前后红格尔活佛夏宫等遗址的淹没情况、水库库容与周边景观变化,以及水位升高对水库周边各个遗址将会产生的潜在影响等等,并据此制定切实可行的文化遗产保护方案,对水库大坝的选址、蓄水高度、周边道路改造等提出科学合理的意见和建议。
浙江良渚古城是长江中下游地区一座重要的新石器时代城址,堪称“中华第一城”。其西北约8公里的岗公岭等处发现多段水坝遗址,其中岗公岭的水坝残存高程约30米,堵住了一个山谷的两个出口。岗公岭水坝草裹泥样本碳十四年代数据的树轮校正值为距今4900年左右,属于良渚早期的水坝遗址。考虑到良渚古城所在地区降水丰富,地下水位很浅,应该不需要修建这样的水库来储水,修建水库的主要目的可能是阻挡台风登陆时产生的特大降水,或者水上运输。运用三维GIS空间分析功能,可以计算出这个水库的集水面积为12.9平方公里,水坝高程30米能够形成的水库库容为1130万立方米,可以承载876毫米的降水。由此可见,岗公岭水坝基本上能够阻挡台风登陆时产生的特大降水,附近其他水坝的高度也基本符合这种要求。良渚古城周边水利工程的发现体现了当时人们治水的卓越才能与高超技术,是展示古代中华文明一个重要窗口。
四、考古遗址与发掘区的三维重建
考古遗址与发掘区的三维重建可以通过遥控飞机的超低空或地面拍摄与多视角三维重建技术来完成。随着固定翼、多旋翼无人驾驶遥控飞机技术的成熟与普及,田野考古遗址与发掘区的超低空拍摄变得非常简单、快捷,可以满足考古调查、发掘、保护工作中影像拍摄、三维重建、遗迹与地形测绘等的需要。由于考古发掘是对遗址不可逆转的破坏,随着发掘过程的进展,遗址发掘区的大量重要信息就会不断消失,所以考古发掘过程中三维信息的获取与模拟展示显得尤为重要。
超低空拍摄之前需要在地面设置、测量一些地面控制点,控制点标志一般摆放在拍摄区域的四角位置(不能沿一条直线摆放)。控制点坐标需要使用电子全站仪或卫星定位系统进行测量,使用电子全站仪进行测量可以获得很高的测量精度,特别是使用免棱镜方式直接瞄准控制点标志中心进行测量时,能够得到3-5毫米的测量精度。 超低空拍摄时一般使用体积小、重量轻、成像质量高的微单照相机,手动档(M档)模式进行拍摄,选择拍摄范围内最亮的地面物体进行测光,使最亮地物在拍摄的影像上曝光合适,其他地物的曝光可以稍微弱一些。光圈为8左右,具有防抖功能照相机的曝光时间为1/500~1/400秒,无防抖功能照相机的曝光时间为1/000~1/800秒,感光度范围在100~400之间,白平衡可以设置为自动或日光模式。使用的镜头应该选择短焦距的手动对焦镜头,这类镜头的超焦点距离很近,设置合适后一般在几米之外都能够清晰成像,能够避免因飞机震动而无法自动对焦的问题。
拍摄过程中,遥控飞机从拍摄区域一角起飞,到达合适的飞行高度后沿着相互平行的航带飞行,相邻两幅影像拍摄的范围保持80%左右的航向重叠。拍摄完一条航带再转入另一条航带进行拍摄,两个航带之间的影像保持20%~30%左右的旁向重叠,然后再拍摄第三航带、第四航带……
运用多视角三维重建软件可以对超低空拍摄的数字影像进行处理,制作拍摄区域的三维模型。然后在三维模型上标注控制点的准确位置,输入各控制点的三维坐标,即可将三维模型安置在大地坐标系中,最后导出具有真实纹理的三维模型、1mm至5cm的正射影像图、立面影像图、数字表面模型(数字高程模型)等数字成果,进而可以绘制遗迹平面图、等高线图等图件,成图精度高,速度快,操作简单,将彻底改变传统田野考古测绘方法。
在以前的考古发掘过程中,如果出现了重要遗迹、现象,往往需要通过拍摄一些影像和绘图来进行详细记录。由于影像与图形都是以二维方式来记录三维空间的信息,存在着明显的信息记录不够全面的问题。随着多视角三维重建技术的不断完善,在考古发掘的关键阶段,能够根据要求拍摄一些影像来制作三维模型,以人们熟悉的三维模型来记录发掘现场三维空间的信息,则显得更加科学、合理、全面,为后期的进一步研究、展示积累了丰富的材料。
辽宁建昌县东大杖子M40发掘过程中,在表土清除完毕露出椁板外遗物、清理完椁板上遗物以及清理完顶部椁板与椁内填土的三个阶段,分别沿M40的四个边依次拍摄40幅左右、具有80%以上重叠度的数字影像。然后运用多视角三维重建技术制作三个阶段的具有真实纹理的三维模型,进而能够生成不同阶段的正射影像图、立面影像图、数字高程模型、等值线图、高清视频等材料,成为考古发掘过程中留下的珍贵资料。
五、可移动文物、标本的三维重建 在多视角三维重建技术支持下,可移动文物、标本等的三维重建也显得非常简单。将文物或标本放置在测量控制系统中,或者简单地放置在平铺的坐标纸上,然后围绕其外部、内部等拍摄一系列的数字影像,一般每一圈拍摄20幅左右的影像;再将文物或标本在另外一个平台上倒置,拍摄第一次拍摄时无法拍摄的底部及其附近的一组影像,然后在计算机中对两组影像进行处理、合成,生成素面或具有真实纹理的三维模型,最后选择模型中测量控制系统的控制点,或者在坐标纸上选择4个控制点,输入坐标数值,即可完成三维重建工作等。
根据三维模型可以导出不同面的正射影像图、剖面影像图、立面影像图等等,用于绘制文物或标本的正面、剖面、立面线划图。通过这种方式绘制文物或标本的线划图速度快、精度高,技术规范,将会成为文物存档、器物绘图的主要方法。
由于口部较小而腹部较大的文物无法拍摄到器物内部的全部影像,运用多视角三维重建的方法无法生成这类文物内部的完整三维模型。
六、结语
随着考古GIS研究中大量数据的不断积累,需求的不断增加,以及三维信息获取技术的飞速发展,考古调查与发掘中全方位空间信息的采集和展示显得越来越重要,三维GIS在考古研究中的运用有着越来越广阔的发展前景和拓展空间,可望为较大范围内古代人地关系研究和文化遗产展示提供强有力的支持。
多视角影像三维重建技术的推广,首先将改变现有的田野测量、绘图基本方法,这是一次革命性的飞跃。现在一些田野调查发掘工作中的测量、绘图方法还非常陈旧,比如绘制墓葬图时需要拉基线,基线上挂着皮尺,然后用钢卷尺量一些关键点,同时在米格纸上标点、绘图。复杂的发掘区绘图可能要用两三天时间,绘图的时候往往不能继续发掘,会耽误大量宝贵的发掘时间,而很多地方的考古发掘时间都很有限。通过拍摄照片与现场控制测量来制作三维模型,再生成平面、立面正射影像图,然后通过这些影像图绘图,既能提高绘图的精度,更能节省大量的时间,基本上不影响田野发掘工作的进程。当然最重要的是获取的信息不一样,以前发掘过程中只是画几幅线划图,拍几张二维的照片。现在能够快速获取三维信息,是全方位的,信息量巨大,为存档、展示和后续研究提供了充分的保障。
田野考古测绘工作中全站仪和实时差分卫星定位系统(RTK)的使用功能也会大幅简化,以前使用全站仪、RTK来测量地形、地物、遗迹、现象,现在只用来测量三、四个地面控制点,剩下的工作全部交给航拍影像和软件处理。能够直接生成正射影像图和等高线等数据,树木和房屋生成的等高线需要删除或修改,使所有的等高线都符合地面起伏的情况,然后根据正射影像图绘制遗迹、房屋、道路等地物,地形图测绘工作即可完成。
多视角影像三维重建与三维激光扫描都够获取文化遗产的三维空间信息,制作真实的三维模型,并且能够生成正射影像图、等值线图等资料。多视角影像三维重建的设备简单,处理过程也比较简便、快捷,田野考古人员也能掌握;而三维激光扫描设备的成本非常昂贵,外业操作、计算机处理都很复杂,三维激光扫描首先获取的是点云数据,通过计算机处理,把不同站点扫描的点云拼合在一起,生成一个没有纹理的素面模型。然后,对现场照相机拍摄的影像进行纠正和变形处理,粘贴在素面模型上,才能生成真实纹理的三维模型。粘贴纹理的过程是很麻烦,而且精度低,效果也往往不好,对于壁画一类表面比较平坦的文化遗产,粘贴纹理的精度就更差。而多视角影像三维重建技术,只需要用照相机拍照片,并进行少量的控制测量,就能够自动生成点云、纹理,把三维模型制作做出来,技术难度很小,精度高,速度也快,应该是今后的主要发展方向。