古罗马城市已经用探地雷达绘制了完整的地图。

2020-06-15 17:03:03

法勒里诺维曾经是罗马以北的一个有围墙的城镇,很可能是在公元前241年左右建立的,当时是一个反抗罗马的法利西部落的搬迁地点。考古学家推测,位于火山高原上的新址之所以被选为新址,是因为它不容易保卫,从而阻止了进一步的起义。在公元前3世纪和4世纪,可能有大约2500名居民。废墟位于地下深处,但来自比利时剑桥大学和根特大学的考古学家团队已经使用探地雷达(GPR)绘制了整个城市的地图。他们在最近发表在“古董”杂志上的一篇论文中描述了他们的发现。

追溯到1910年,当第一个定位埋藏物的雷达系统申请专利时,探地雷达已经被用于测量冰川的深度,研究基岩和地下水,以及定位未爆炸的地雷、埋在地下的下水道和公用事业线路,以及其他应用。1972年的阿波罗17号任务-美国宇航局阿波罗计划的最后一次登月任务-使用了一种名为阿波罗月球探测仪实验(ALSE)的探地雷达系统来记录月球表面的深度信息。近年来,该方法也成为考古地球物理的有力工具,因为它是一种非侵入性的手段,可以检测和绘制地表下的文物、特征和关键图案。

探地雷达与另一种流行的方法LIDAR不同,LIDAR依靠来自激光的红外光而不是无线电波来绘制地形地图。电磁脉冲直接进入地面,任何物体或分层(地层)都可以在接收器接收到的反射中被探测到,就像常规雷达一样。回波返回所需的时间表示深度,不同的材质会以不同的方式反射入射的波。然后可以绘制数据,以创建这些地下特征的详细地图。

Falert ii Novi最早发掘于20世纪90年代,在接下来的几十年里,考古学家使用各种非侵入性技术,包括磁力测量-一种测量给定位置磁场的方向、强度或相对变化的方法,揭示了地表下的细节,从而确定了仓库、商店、市场、剧院和一个论坛。但英国和比利时团队使用GPR对该遗址进行了更详细、更完整的描述,使他们能够研究该镇数百年来的演变过程。

为了更有效地调查这座古城城墙内的30.5公顷(约75英亩),作者将他们的探地雷达系统安装在一台亚视摄像机的后部,每12.5厘米读取一次读数。2017年,使用他们的方法,研究小组在小镇下面几英尺的地方发现了一座大型罗马寺庙的遗迹,其大小与圣保罗大教堂大致相同。

这项最新的分析揭示了一个巨大的矩形结构,连接着一个水管网络,通向城市的渡槽。作者推测,这是一个露天游泳池(Natatio)的遗迹,是一个大型公共浴场的一部分。他们还惊讶地看到,在一条有盖的通道(门廊复式)内,两座大型建筑面对面,他们认为这座建筑曾经是该市北门附近一座大型公共纪念碑的一部分。它似乎是该镇周边寺庙神圣地形的一部分,之前的磁力仪调查显示了这一点。

探地雷达在某些条件下工作得很好,比如均匀的沙土,但例如粘土和粉土的高电导率会显著削弱信号强度。而岩石沉积物会分散信号,使噪声中的模式更加难以辨认。在Falert ii Novi,夏季通常干燥的条件非常适合探地雷达调查,然而,作者写道,当下雨时,地面需要长达7天的时间才能足够干燥,才能产生最佳的数据质量。";作者写道,然而,当真的下雨时,地面需要长达7天的时间才能充分干燥,才能产生最佳的数据质量。

法勒里诺维是一个展示探地雷达潜力的好地方,因为它不像其他古城那样埋在现代建筑下面。探地雷达,特别是当与磁力测量相结合时,可能是研究这些城镇的有用工具。两位作者写道,[探地雷达或磁测法]都不能提供考古的完整画面,并指出,例如,Falert ii Novi的商店单位出现在磁性数据中,但没有出现在GPR调查中。虽然这座城市的剧院显示在磁性数据中,但探地雷达调查提供了更清晰的视图,包括在不同的深度,从而洞察了它的结构形式,以及通过盗石拆除墙壁的证据。

未来最大的挑战是这种高分辨率地图所产生的大量数据。根据作者的说法,他们已经从Falert ii Novi收集了惊人的7170万个读数,相当于286.8亿个数据点,或每公顷(2.47英亩)约4.5 GB的原始数据。记录一公顷土地可能需要长达20个小时,这就是为什么该团队正在开发自动化技术,以利用计算机辅助物体检测来加快这一过程。

剑桥大学的合著者马丁·米利特说,我们在Falert ii Novi取得的惊人的细节水平,以及GPR揭示的令人惊讶的特征,表明这种类型的调查可以改变考古学家调查城市遗址的方式,作为总体实体。他补充说,应该可以使用GPR来调查主要的古代城市,如土耳其的米利都或希腊的尼波利斯。关于罗马城市生活,我们还有很多需要学习的地方,这项技术应该会开放。