无人机助力考古，大疆无人机发现千年古城

无人机助力考古，大疆无人机发现千年古城

华夏文明，源远流长，深深植根于我们生活的每一片土地之中。试想，脚下这片看似平常的土地，或许曾是古代城址的所在地，那里曾经人声鼎沸，如今却因社会变迁而淹没在历史的尘埃之中。但那些曾经的辉煌，并未随着时间消逝，它们静待着人们的发掘，期待重现昔日的荣光。
为了深入探寻我国的历史文化遗产，2023年，我国启动了第四届全国文物普查工作。此次普查旨在筑牢我们的文化自信，探寻文明发展的脉络。而古代城址，作为历史的见证者，自然成为了此次普查的重点关注对象。

第四次全国文物普查的探索之旅
在辽阔无垠的华夏大地上，寻找那些遥不可及的古代城址，无疑是一项充满艰辛与挑战的任务。这些城址往往深藏于人烟稀少的丛林之中，或是被现代建筑重重包围，难以被发现。更有甚者，一些遭受破坏的遗址仅存细微的地貌起伏，这些“微地貌特征”往往难以被肉眼或常规仪器所捕捉。然而，正是这样的探索之旅，才更加激发了我们对华夏文明深厚历史的敬畏与热爱。

难以寻觅的古代城址
传统的可见光摄影测量方式对于遗址的微地貌特征往往束手无策，而人工实地踏勘虽然能发现部分痕迹，但考古工作的路途往往崎岖艰险，效率也因此受到极大限制。然而，无人机技术的出现及其搭载的激光雷达设备为这一难题提供了有效的解决方案。该技术不仅能高效重建微地貌特征，还能穿透植被获取地面信息，从而发现那些潜在的遗迹。
尽管激光雷达技术在考古领域的应用已有30年的历史，但过去由于其高昂的价格和复杂的结构，使得考古学者对其望而却步。然而，随着近年来产品价格和使用门槛的降低，激光雷达技术终于有望在考古调查领域得到更广泛的应用。

采用激光雷达技术对河南南阳古代城址进行考古调查
南阳，这片历史悠久的土地，自旧石器时代起就见证了人类先祖的繁衍与迁徙。近期，西北大学文化遗产学院携手大疆行业合作伙伴陕西凌越航空，对南阳地区的古代遗址展开了深入的调查。在综合评估各种因素后，项目组决定采用大疆经纬 M300 RTK 无人机搭载禅思 L2 激光雷达进行作业。这一技术手段在博望故城、金汤寨古城、梁城、方城、圣井寺古城以及棘阳城等地的调查中发挥了关键作用，最终成功揭示了这些古城遗址的隐秘面貌。

南阳城址激光雷达考古调查点位置图
L2激光雷达技术，简单而高效
在南阳古城遗址的考古调查中，我们充分利用了L2激光雷达技术的优势。通过DJI Pilot 2 App，我们轻松设置了面状航线，飞行高度为130米，航速达到8米/秒，旁向重叠率控制在30%，同时采样频率高达240 kHz，确保了五回波重复扫描的准确性。在这样的参数设置下，点云密度平均达到150点/㎡，即每8厘米就有一个点云数据，为考古提供了详尽的基础资料。
禅思L2激光雷达集成了高精度惯导和测绘相机，自动化程度极高
开机即可作业。其作业过程中支持点云实时预览，使得操作变得简单易懂，即便是非专业的测绘人员也能轻松上手。

实时点云预览功能
在考古调查过程中，我们充分利用了L2激光雷达的实时点云预览功能。这一功能使得我们可以随时查看并分析采集到的点云数据，确保了数据的准确性和及时性。同时，它也大大简化了操作流程，使得即便是非专业的测绘人员也能轻松掌握和使用。

作业人员不仅能在现场实时预览和回放点云模型，还能通过无人机搭载的激光雷达迅速获取高精度的数据。与传统的人工调查方式相比，这种技术不仅大大缩短了勘测时间，从原先的5-6小时减少到仅需30-60分钟，还能生成完整的数字高程模型和三维模型，从而更精准地识别古代城址。此外，大疆智图还提供免费的L2点云数据后处理服务，进一步优化了点云数据的质量。

大疆智图提供了多种点云渲染模式，使得处理后的数据能够灵活导入第三方专业软件，进行更深入的处理和可视化呈现，从而生成全面的古代城址数字高程图。此外，激光雷达技术在这其中发挥了关键作用，它能够穿透植被，识别出覆盖之下的城址遗迹，从而解决考古调查中的两大难题。例如，在圣井寺古城的调查中，城墙上方植被的覆盖影响了对城墙结构的准确记录，但得益于禅思L2的强穿透性，我们能够轻松穿透植被，获取林下地面的高精度数据，无需人工打点测量。

圣井寺古城在植被去除前的正射图（左）与去除后的城址结构对比图（右）展示了显著的差异。在植被茂密、地形错综复杂的金汤寨古城和博望故城，我们的项目组也成功地提取了植被滤波和地面点数据，进而生成了详尽的DEM。通过这些努力，我们同样揭示了这两座古城的范围及其精细的结构特征。

金汤寨古城在植被覆盖前的原貌（左图）与经过植被去除处理后的城址结构对比图（右图）呈现了显著的差异。通过我们的项目组的专业处理，成功提取了植被滤波和地面点数据，从而生成了细致的DEM。这一对比揭示了金汤寨古城的历史风貌和精细的结构特征。

博望故城在植被去除前后的正射图对比，清晰地展现了城址结构的差异。而更为重要的是，通过高精度