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从废墟到古代农业,激光雷达技术有助于揭示古代社会

考古学家正在使用激光雷达技术绘制南美洲的遗址地图,从而更深入地了解古代文化。

作者:Kelly Enright
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图片来源:Alfredo Matus/Shutterstock

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2022年,Richard D. Hansen 带领一支团队在危地马拉的 Mirador-Calakmul 喀斯特盆地进行考察,发现了玛雅遗迹,这些遗迹均匀分布在一个 650 平方英里(略大于现代伦敦)的区域内。他们识别出 964 个此前未知的遗址,年代可追溯至公元前 1000 年至公元 150 年,以及连接这些遗址的 110 英里长的抬高堤道。虽然人们早已知道玛雅文明遍布中美洲,但许多人曾认为热带雨林是建立复杂社会的障碍。

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“长期以来,玛雅考古学家一直被丛林所蒙蔽,”Arlen Chase、Diane Chase 和 John Weishampel 在 2010 年的《考古学》杂志上的一篇文章中写道。

如今,借助为 NASA 开发的激光雷达(Lidar)技术,考古学家们正在绘制比以往任何时候都多的隐藏遗迹地图。

使用激光雷达技术绘制考古遗址地图

1929 年,Charles 和 Anne Morrow Lindbergh 协助卡内基科学研究所的考古学家在中美洲进行了一次航空考察。当他们驾驶着一架 Sikorsky S38 飞机飞越玛雅遗址时,考古学家们首次能够从空中看到他们感兴趣的遗址,并在数小时内搜寻新的遗址。这次考察的航空照片巩固了从高处观测废墟的价值。

如今,考古学家们正在使用一项新技术从空中绘制废墟地图。但激光雷达技术是什么?激光雷达从高处发射激光——安装在无人机、直升机或飞机上——生成详细的数字地图。与航空相机不同,激光可以穿透树冠的叶子,揭示肉眼难以观察到的地形细节,从而能够绘制出最茂密森林地区的地图。尽管考古学家们以实地考察而闻名,但这项技术使他们能够讲述关于人类居住和环境变化的新的故事。

通过在伯利兹的卡拉克穆尔市应用激光雷达技术,研究人员绘制了约 50 万英亩的地图。将热带森林视为完全荒野的丛林,缺乏复杂文明——甚至没有在此类景观中创造文明的可能性——的观念,已经塑造了这个领域几代人的研究问题。Chases 的地图揭示了伯利兹最高的man-made 建筑,以及纪念碑、房屋、梯田、道路、堤道和高速公路。如果仅凭徒步测量,绘制这些点将花费一生时间。


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热带森林中的古代生活

总的来说,对美洲的新认识表明,人类并非仅仅是在雨林中勉强生存,而是在其中蓬勃发展。去年,即使在亚马逊地区,考古学家 Heiko Prumers 也发现了 Casarabe 文化中人类改造景观的大量证据,这些证据代表了他所称的“热带低密度城市化”,这在此之前是未知的。

考古学家 Patrick Roberts 也曾撰文探讨过可以追溯到 5 万年前赤道森林之间的共同联系。他在亚马逊和东南亚发现了游牧民族改造森林的证据。化石化的花粉和种子随着时间推移而变化,显示了可控燃烧的证据。这表明人类能够巧妙地改善土壤,以促进他们偏好树木的生长。

“这些系统所涉及的复杂性,为了妥善发展这些农业系统而必须进行的思考……令人大开眼界,”与 Chases 合作过的 Weishampel 说。

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激光雷达技术识别古代文化的复杂生活

在柬埔寨,激光雷达帮助定位了传说中的城市 Mahendraparvata 的遗址(该遗址即将成为国家公园),并揭示了吴哥窟并非一座孤立的祭祀中心,而是一个占地面积相当于柏林的大都市。根据 Roberts 的说法,在中非雨林地区,对树种和陶器样本的研究正在改变“绿色沙漠”的观念,使我们对人们如何与热带森林共存的理解更加错综复杂和非凡。

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从天上的激光到显微镜下的泥土,当今的研究证明,热带森林并非阻碍复杂文化的发展。梯田和运河显示了农业创新。烧焦的土壤层显示了为森林管理而进行的控制性燃烧,以及使用木炭来施肥。建筑遗迹揭示了大量被认为是未受影响的森林实际上被用于郊区扩张和农田。而且,还有待研究的还有很多。


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