2009年5月4日，“十一五”国家科技支撑计划课题《文物出土现场保护移动实验室研发》结项验收会在陕西省西安市举行。会议由国家文物局组织并主持，来自国内各单位的9位资深专家，以及科技部、国家文物局、陕西省文物局、陕西省考古研究院和课题参与单位的部分领导等出席了会议。作为课题参与单位代表，白云翔副所长参加了相关活动。

 

    《文物出土现场保护移动实验室研发》课题于2006年10月立项，主持单位敦煌研究院，参加单位中国国家博物馆、中国社会科学院考古研究所和清华大学。实际参加研究人员46人，其中26人具有高级职称。课题主要分解为五个专项，其中中国社会科学院考古研究所王学荣研究员主持《文物出土现场应急处置与保护》研究专项、刘建国研究员主持《3S集成》研究专项。继2008年12月22～28日,移动实验室在山东寿光市双王城古代盐业遗址首次试用后,2009年5月20日～6月4日,移动实验室再次在陕西省西安咸阳国际机场三期项目考古发掘现场试用。与会专家和领导通过听取汇报和实地考察，充分肯定了课题研究所取得的成果，同意课题完成并结项。

 

    我国是文化遗产大国，地下文物丰富，体量巨大，分布范围广泛，埋藏环境复杂，文物保存状况差异明显，保护难度大。近30年来我国经济的快速发展，城市化进程加快，国家重大基本建设项目中的考古发掘任务十分繁重，而文物保护基础和力量相对薄弱，已经明显滞后于经济社会发展和学科需求，矛盾和冲突日益严峻。具体表现在文物出土现场考古工作普遍存在装备落后，保护方法简单原始，现场保护人员缺乏等突出问题，许多遗址的发掘工作由于缺乏有效的技术支持，从而造成遗址信息的丢失和出土文物保护不及时而造成的损失。针对文物出土现场保护信息采集、现场脆弱文物保护、现场文物分析与环境监测等急需解决的问题。《文物出土现场保护移动实验室研发》课题的研究目标为通过对调查技术和信息提取、分析检测、保护等专用设备的适用性研究，研发考古智能化预探测设备，开展出土文物的应急处理技术研究，完成具备现场勘查、测绘、记录、环境快速分析、现场信息实时传输以及对出土脆弱文物的现场保护等功能的技术集成，制定文物出土现场保护规范与技术标准，完成移动实验室的设计，形成完整的文物出土现场技术保护体系。为制定考古发掘预案、应急突发事件、环境恶劣地区的文物保护提供一个便捷快速的集成系统，全面提升大遗址现场保护的整体水平。

 

    作为集成多学科技术和研究成果的系统工程，文物出土现场保护移动实验室包括：（1）实验室硬件载体即移动车辆设计研发和样车制备单元；（2）智能化考古现场预探测设备单元；（3）基于3S（GPS，GIS和RS）、全站仪和近景摄影测量等考古现场信息采集设备单元；（4）文物出土现场文物元素成分和结构检测，文物埋藏环境和文物出土现场环境等分析和检测单元；（5）文物出土现场各类常规出土文物清理保护，脆弱和濒危状态出土文物现场应急处置保护与起取方法，以及文物保护工具包集成单元等。同时，通过对各集成系统的软件设计，实现3S系统、智能探测系统、文物分析系统、环境监测系统和数据传输等系统的集中控制，实现数据的共享和远距离传输。其中：

 

    （1） 移动车辆设计研发和样车制备方面，结合我国各种道路状况和移动实验室的空间需要选择了适合的搭载底盘；并根据野外工作条件和移动实验室各单元功能进行室内空间功能划分，各功能区细节设计，加工材质选择，固定或配套设备设计、加工和安装，如实验室水路、气路、电路的设计和安装，车内工作站的安装，实验室内照明系统、空调系统、暖风系统、网络系统的设计和安装，实验室特殊通风柜和文物充氮保存柜的设计、制作和安装，实验室储物空间的合理设计和制作安装，实验室整体VI设计、车模和动画演示制作等。制作出我国第一台文物出土现场移动实验室。

 

    （2） 文物出土现场空间信息采集系统采用高精度全球卫星移动定位技术（GPS），结合全站仪对遗址和出土遗物进行高精度定位；采用遥感技术（RS）、航空摄影和常规测量方式等测量设备对考古工作区域空间信息进行采集；通过地理信息系统（GIS）对信息进行处理，并搭建空间数据库，实现对采集数据的处理、存储、管理。通过考古现场地理信息系统将GPS、RS和GIS技术集成，进而实现考古工作的信息化。

 

    （3） 文物出土现场智能预探测系统由远程监控端、机器人、视频探测、环境传感器和传输线缆组成。通过远程监控端人机交互界面对系统各单元的遥控操作，实现对考古遗址内部空间和环境进行预探测，如对古代墓葬内部结构状况和温度、湿度、氧气、二氧化碳、硫化氢、甲烷等环境指标预探测，提高了考古发掘预案制定的科学性和安全性保障等。同时，通过对古代墓葬环境规律的探测，为研究馆藏文物保存最佳环境提供有力支持。

 

    （4） 文物出土现场应急处置与保护系统主要针对目前考古现场出土遗迹遗物保护处理方面急需解决的诸问题，起草完成了《考古发掘现场出土文物应急保护处理手册》。就田野考古中常见的遗迹遗物的应急清理、处置方法；濒危遗迹遗物的现场加固、封护方法；重要遗迹遗物的起取、迁移方法等制定了简便易行的规范化的操作指南。同时，完成考古现场遗迹遗物保护处理所需设备工具集成。

 

    （5） 环境设备集成与分析设备集成系统集成了文物分析设备和文物现场环境的监测分析设备。环境设备集成即考古现场移动环境监测系统，可实时快速地获得考古现场特别是在遗物出土时的环境状况，为遗物保护提供必要的环境数据参考；分析设备集成研究系利用便携、可移动和性能稳定的仪器设备，集成了考古现场出土文物埋藏环境和分析检测的系统，可就文物埋藏环境如土壤或积液等的各项理化指标，出土文物的材质、微痕和病害基本信息进行检测分析。

2008年12月移动实验室在山东寿光市双王城盐业遗址考古现场的试验应用证明，在遗存辨识、文物出土情况分析等方面对考古现场提供有效帮助。对古代制盐工艺各种遗迹现象的检测数据表明，所取得的分析数据为考古学家研究和阐释古代制盐工艺提供了重要的科学依据，充分体现了文物出土现场移动实验室的作用。

 

    经过两年紧张的工作，课题各研究合作单位通力合作，比较出色地完成了课题拟定的目标和任务，并实现了多项技术创新。具体表现在：

 

    一、成果

 

    课题已申请5项专利，其中4项为发明专利。还有5项专利和1项软件著作权正在申请中，并已初步获得专利代理机构的认可。

    文物出土现场移动实验室已被列入国家特种新型车辆，正在等待国家发改委的批复。

    在核心期刊发表专业论文12篇。

    围绕移动试验室技术和装备，编制7项标准规范。

    完成20余项考古现场保护操作手册。

    集成和研发系列文物出土现场应急处置工具包。

    完成山东、陕西两地遗址和墓葬发掘现场的实验应用。

 

    二、创新点

 

    （1）结合考古现场的实际需求，提出了科学试验室前移现场并服务于考古发掘、信息提取和应急保护的理念，通过设备集成、装备研制、软件开发和标准研制，打造出我国首个考古发掘现场具有综合功能的技术支撑平台。

 

    （2）以GIS为核心，整合现代测绘和数字化记录技术，首次实现了遗址、遗迹、发掘现场的图像采集、数据测量、数据处理、三维建模与数据传输的多手段并用、相互补充的系统集成和软件开发。

 

    （3）集成现代智能控制、传感器和数据传输技术，研制出我国首台考古发掘现场智能预探测系统。考古发掘现场智能预探测系统，采用视频探头、传感器和控制单元小型化、模块化分体组装式设计，满足了探测系统沿发掘探孔进入的实际需求。解决了不产生扰动情况下，探测系统进入墓葬探测空间的进入方式之难点。

 

    （4）依据考古发掘现场遗迹遗物的种类和特点，总结提炼现有技术，研制缺环技术，首次研发、集成现场应急保护系列工具包和使用手册。现场应急保护系列工具包，具有配套齐全、应用灵活、针对性强、专业性高、便于携带等特点，充分满足现场应急保护需求，不仅能够提高现场保护工作效率，同时能够保证现场文物的完整提取和科学保护。

 

    （5）通过文物出土现场应用需求和国内外小型便携仪器设备的调研，筛选出一套适合考古发掘现场环境检测、材质分析、功能配套、便于携带的组合式分析监测系统。实现了对现场出土文物在第一时间的检测分析和文物出土环境数据采集记录。

 

    （6）整合现场保护、智能控制、传感器、现代分析、计算机、通讯、传输、数据处理和空间技术等多学科技术和装备，完成了文物出土现场保护移动试验室的外观设计、功能划分、空间布局、设备搭载和车辆选型，首次实现了国际上第一个具有综合功能的文物出土现场保护移动试验室的系统集成和研发。

 

 

 

 

 

（责任编辑：高丹）