全站仪在考古田野测绘中的应用(

全站仪考古田野测绘中的应用(
                          全站仪是全站型电子速测仪的简称,主要由光电测距仪、电子经纬仪和微处理器等部分构成,它通过测量斜距、竖直角、水平角,可以自动记录、计算并显示出水平距、斜距、高差、高程、坐标等相关数据。因为安置一次便可完成一个测站上的所有测量工作,故被称为全站仪。全站仪目前已是如建筑、水利、环保等多个行业的通用测量工具,但在国内考古行业中的应用才刚刚开始,只有少数高校和文博单位在田野工作中使用了全站仪,全站仪在考古田野测绘中的广阔前景尚待考古工作者去开发和应用。
                          一、考古田野用全站仪数字化测绘工作站的配置
                          一个实用的考古田野用全站仪数字化测绘工作站可参考如下配置:
                          全站仪主机:应把握的性能指标主要是:①精度,最重要的性能参数,应采用2秒级测角,5毫米测距偏差;②测程,3000米左右即可;③最好有免棱镜功能,即通过激光测距实现200米左右的无棱镜测量,对于需要频繁进行碎部测量的考古测量非常实用;④IP54级以上的防尘防水性能,以经受较恶劣的野外工作环境的考验。
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                          附件:①三脚架两副以上,用于架设全站仪或棱镜,架设全站仪的三脚架最好采用较铝合金脚架稳定性更好的木质脚架;②棱镜、对中杆,棱镜分单棱镜和三棱镜两种。三棱镜测程在3000米左右,但安装麻烦,用得较少。单棱镜可安设在对中杆上工作,能够进行2000米左右的测量,可选两套以上,以实现多点同时测量,提高工效;③反射片多张,可方便地贴在不便架设棱镜的遗迹上。
电力安全性评价                          电脑和成图软件:电脑最好选用带串口的商用笔记本电脑或台式机(全站仪数据传输口几乎都是串口);成图软件用于处理测量数据,绘制矢量地图,目前有多款优秀的国产成图软件如南方开思等可供选用。另为方便起见,还需安装AutoCAD、Photoshop等通用软件。
                          绘图仪等输出设备:考虑到田野条件的限制,一台A3的喷墨机是比较便利的。
                          以上全部配置的市场行情不会超过六万元,大多文博单位完全可以考虑购置。煤矿防爆绞车
                          二、全站仪在考古田野测绘中的主要用途及作业方法简介
                          全站仪测绘的主要工作流程是:首先,野外踏勘、选择测站、架设仪器、跑杆,完成外业工作;其次,测绘数据下载,编辑成图,完成内业工作。成图可在室内也可在现场完成,可依实况而定。全站仪在考古测绘中的主要用途有:
                          1.布方
                          传统布方的工具是罗盘和皮尺,在地形复杂的地区或者布方量大时很难保证布方的精度。全站仪内置了放样程序,能实现复杂图样的快速精确放样。考古布方均是规则的矩形,只需利用全站仪距离和角度放样功能就可将探方精确放样到毫米,对全站仪而言布方实在是最简单的应用了。
                          2.剖面图的测绘
                          传统的剖面图测绘是利用水准尺测设一条水准线,再以水准线为参考测量各地层特征点,最后在米格纸上成图。剖面图测绘多是分探方独立操作,加之水准线的精度只能到1度,各探方剖面图常常不能拼合,即使强行拼合,往往不能精确地量化反映地层形态。
                          用全站仪测绘剖面图,只需将竖直度盘水平置零,结合对中杆就能一次性地给所有的探方指定一个统一的水准面,然后再获取各地层特征点到该水准面的距离,最后在电脑上编辑成图。由于全站仪测设的水准面精度在2秒左右,生成的剖面图能够精确地量化反映地层的各种形态。
                          3.地形图的测绘
                          考古发掘用的地形图多是利用现有的地形图,而且很难获得万分之一以上的大比例尺地图。对于精细的考古地形研究而言,万分之一以下的地图用途有限,很多在现场可见的地物地貌在地图上根本得不到反映。由于技术和人力的原因,大多数发掘者难以用传统测量方法制作满足使用要求的地图,以致在发掘报告中用大量的文字描绘发掘区的地物地貌,所附地形图却非常粗略,使得读者只能依靠文字去想象当地地形,更无从以量化的角度作进一步的研究。
                          使用全站仪可快速制作五百分之一以上的大比例尺地形图。在测站上架设全站仪,开启坐标测量功能,采集足够的地物地貌特征点,最后利用成图软件很快就能生成有各种间距等高线的地形图,并能进一步建立数字高程模型,为后续研究提供详尽的地
形数据。
                          4.探方平面遗迹图及单个遗迹平剖图的测绘
                          传统工作方式是利用罗盘和皮尺测绘在米格纸上,精度低,难以准确反映遗物的三维关系。此外由于要制作比例尺不一的单个遗迹平剖面图、探方分层平剖面图、探方总平面图等图纸,重复工作量大,劳动强度高,测绘效率低。
                          其实,使用全站仪能够实现探方平面图和单个遗迹平剖面图的一体测绘。在适合的最好能够通视整个发掘区的地点,设立测站、架设全站仪。当有遗迹清理完毕时,即用全站仪逐一照准若干特征点,获取三维坐标,继而在电脑上成图。如有外形复杂的遗迹,如带骨架的墓葬,可照准其中线上的两个特征点,将其准确位置落在图上,至于外形可在电脑上参照遗迹实况手绘而成。
                          考古测绘范围小,全站仪的测量成果精确到毫米级是没问题的,因此完全可将所有探方的遗迹一次性测绘在一张总图上,当需要单个遗迹图时,只需选取相应的遗迹,设定需要的比例输出即可;另外,该总图还能非常方便地以探方或地层等单位出图,
从而实现了各类遗迹图的一体化测绘,省去了重复制图的麻烦,大大降低了工作量和劳动强度。
                          5.洞穴遗址的测绘
                          洞穴是三维空间,传统作业方式定向难,测量不易,很难精确反映洞穴及其堆积的情况。利用全站仪,即使洞穴深度大、弯道多,也可先布设导线,继而获取洞底、洞壁、洞顶等各壁特征点的三维数据,最后在电脑上制作洞穴的平剖面图和三维立体图。同理,可用全站仪完成复杂结构墓穴的测绘。
                          6.其他用途
                          全站仪的用途实际上是根据发掘需要而加以设计利用的,很多用途尚待在实践中去发现和应用,现列举一些其他用途以供参考。
                          ①高程点的导入。如某遗址位于半山腰上,山脚有国家测绘部门埋设的大地高程点,两者相距数千米或更远。可在已经高程点上设全站仪,向遗址引点就能获得遗址的确切高程。
                          ②石刻造像的测绘。石刻造像的型面复杂,测量制图难度大,传统手工作业需要技能精熟的工作人员耗费大量的时间方能完成。可在全站仪正面的合适位置上设立测站,由整体到局部,测量特征点,继而在电脑上编辑成图,从而获得精美而又精确的立面图、剖面图。
                          三、 全站仪测绘的优势
                          高精度、高效率,低强度,传统作业需要几天才能完成的工作用全站仪几个小时就可能完成;结果可适时修改,任意比例输出;矢量图格式,可进行如地层面积、体积,遗迹间距离、方位差等多种数据的量算,量化反映某些重要的田野信息,为考古研究提供重要参考。
                          四、全站仪对田野发掘工作的影响
漫威关闭电视部门                          传统田野测绘体现了一种“发现→测绘”的工作模式,主要目的是保存资料。发掘者先发现、清理各种遗迹现象,继而进行测绘工作,测绘图纸和文字、图像、影像资料一样都是一种记录形式。传统测绘在考古发掘记录上起到了很重要的作用,但有明
显的弊端:精度低,不能满足量化研究的需要,后期再研究价值低,非发掘者,甚至发掘者都难以再从测绘成果中觅得新发现。
                          其实,考古测绘的目的不单是保存资料,而是获得再发现、再认识。全站仪能以其较高精度突破传统测绘局限,建立一种“发现→测绘→发现”的研究型工作模式。为说明问题,举下例说明:
                          沿某江河流域分布的若干遗址的地层之中夹有洪水形成的淤积层,研究者利用不同的测绘成果使得研究结论在深度有很大差异,如表所示。
                          从上述例子可以看出,全站仪一定程度上加强了田野信息提取的广度和深度,研究者能够利用全站仪组织新的研究方法,获得更有价值的结论。消防设施配套费
                          作为一种先进的测量仪器,尤其是在环境考古学、动物考古学等新考古学在我国日益兴起,要求拓展田野信息获取能力的背景下,全站仪值得在考古行业中推广。当然,全站仪的应用实际上还只是考古行业实现数字化测绘的一个方面,其他还涉及GPS、航测、遥感等方面,国家文物部门可适时修订田野发掘工作规程,纳入新的考古数字化测绘规范,使其统一化、标准化,更加方便推广。
                       

本文发布于:2024-09-22 08:22:02,感谢您对本站的认可!

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