數(shù)字遺產(chǎn)
吳哥遺產(chǎn)地環(huán)境遙感
1. 項目名稱:吳哥遺產(chǎn)地環(huán)境遙感
2. 項目負責人:郭華東
3. 項目組成員:
王成、王心源、陳富龍、范湘濤、何國金、洪天華
4. 項目委托單位:中國科學院國際合作局(待批)
5. 項目起止時間:2014.1-2016.12
6. 項目概況:
通過中柬合作雙方多渠道收集或者采集多源遙感數(shù)據(jù)(包括高分辨率衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)、長時間序列中分辨率光學衛(wèi)星數(shù)據(jù)、微波遙感數(shù)據(jù)、激光雷達數(shù)據(jù))以及其他輔助數(shù)據(jù),并進行數(shù)據(jù)標準化、建成吳哥遺產(chǎn)地空間數(shù)據(jù)庫;提取吳哥遺址本體及周邊森林、水系、地表形變等環(huán)境特征要素的時空分布信息,分析人類活動和氣候變化對這些因素的驅(qū)動方式,并探索這些環(huán)境特征要素對吳哥遺址本體的影響機制;同時,綜合遙感、地理信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫等技術,構建吳哥高精度的交互式三維信息管理系統(tǒng),為吳哥遺產(chǎn)的科學研究、監(jiān)測、保護提供空間技術支撐。總體技術路線圖如下:
圖1. 吳哥遺產(chǎn)地環(huán)境遙感總體技術路線圖
7. 項目成果:
7.1. 吳哥遺產(chǎn)地空間數(shù)據(jù)標準化及數(shù)據(jù)庫
目標:構建吳哥科學、系統(tǒng)的多源空間信息數(shù)據(jù)庫,主要內(nèi)容包括:吳哥遺址多源空間數(shù)據(jù)收集;吳哥遺址多源空間數(shù)據(jù)規(guī)范處理研究,標準化系列空間數(shù)據(jù)產(chǎn)品處理技術研究。
進展:基本完成了研究多源空間數(shù)據(jù)收集工作,完成了部分數(shù)據(jù)的規(guī)范處理和標準化,搭建了數(shù)據(jù)庫框架(圖2)。
圖2. 吳哥遺產(chǎn)地空間信息數(shù)據(jù)庫框架
7.2.吳哥森林對遺產(chǎn)影響的遙感研究
目標:森林結構動態(tài)變化的遙感監(jiān)測及其對吳哥遺產(chǎn)本體的影響分析,主要包括:吳哥遺產(chǎn)地土地利用/土地覆蓋動態(tài)遙感監(jiān)測;基于多源遙感數(shù)據(jù)的吳哥森林立體觀測研究;森林結構動態(tài)變化的空間格局分析;森林變化對吳哥遺址本體的影響分析。
進展:完成了1985-2003年共9景(或時相)遙感影像的吳哥遺產(chǎn)地土地利用/土地覆蓋分類(圖3),并對分類結果進行了統(tǒng)計分析(圖4);完成了森林面積動態(tài)分析( 圖5),圖6為森林變化的遙感影像實例。
圖6. 森林變化實例(TM影像)
7.3. 吳哥水系對遺產(chǎn)影響的遙感研究
目標:利用多元遙感數(shù)據(jù)和地面調(diào)查對吳哥窟周邊的水環(huán)境進行特征信息提取、分析與重建,綜合研究在氣候變化、人類活動影響要素對水系(體)變化—城市興衰—廟宇興廢的影響,揭示水系(體)變化的驅(qū)動機制。主要包括:水體及相關地物目標特征信息的遙感識別與提取研究;基于GIS空間分析的水系數(shù)字化重建與分析;吳哥水系崩潰原因及其對吳哥文明影響的遙感考古研究。
進展:完成了多元數(shù)據(jù)( landsat TM,SPOT,DEM,前人研究成果)的研究區(qū)水系初步解譯綜合圖(圖7)。圖7為研究區(qū)水系—道路—遺址點綜合分部圖,其中:紅線是前人研究的研究區(qū)邊界,藍線是水系,橙色是居民地,黑線是今天的主要道路,黃線是吳哥時代的西北的一條重要古道。圓點是已知的遺址點,三角形是我們依據(jù)圖上解譯的疑似遺址點。可以看出:水系—道路—居住地(遺址點)的有機聯(lián)系與各自特征。
圖7. 吳哥遺產(chǎn)地水系分布圖
7.4. 吳哥遺產(chǎn)地地面沉降的遙感研究
目的:從吳哥遺址地面沉降監(jiān)測出發(fā),分析遺產(chǎn)本體倒塌與地表形變之間的關系。主要包括:典型遺產(chǎn)目標雷達電磁波作用機理研究;基于星載SAR數(shù)據(jù)的文化遺產(chǎn)本體及周邊環(huán)境預警監(jiān)測與時空模型;吳哥遺產(chǎn)倒塌溯源并分析環(huán)境變化、人類活動對遺址的病害驅(qū)動作用。
進展:利用2011.2-2013.7間共42景TerraSAR-X SAR數(shù)據(jù),完成了吳哥遺產(chǎn)地地表沉降速率的分布圖(圖8)。
圖8. 吳哥遺產(chǎn)地地表沉降速率分布圖
7.5. 環(huán)境變化對吳哥遺產(chǎn)地的綜合分析模型及交互式三維管理信息系統(tǒng)建設
目標:綜合分析吳哥遺址周圍環(huán)境變化對吳哥遺址的影響機制,推演并構建吳哥遺產(chǎn)地三維環(huán)境模型,最終建成吳哥遺產(chǎn)地三維管理信息系統(tǒng)。主要包括:吳哥遺產(chǎn)環(huán)境要素綜合分析模型研究;研究吳哥遺產(chǎn)地自然環(huán)境可視化表達;建立基于數(shù)字地球平臺的遺產(chǎn)地交互式三維管理信息系統(tǒng)。
進展:完成了吳哥世界遺產(chǎn)典型寺廟—茶膠寺的激光三維掃描,并進行了部分數(shù)據(jù)的三維建模(圖9)。



