连年来，跟着低空无人机、歪斜影相丈量、高分卫星及人为智能等本领的马上进展，遥感在文物爱护周围的运用越来越宽泛，连接也越来越亲密，不但能完成对文物的通常监测，还能为文物的爱护、行使、经管和协商等供给富足的本领撑持。高光谱遥感是浩瀚遥感本领中的一种，自20世纪80年头以来，在军事调查、矿产资本勘察、农业监控、食物探测等周围运用进展以后，逐步被运用到文物爱护周围。高光谱遥感不但具备保守遥感的功用和影响，还具备波谱分辩率高、图谱合一、波段数目多、非来往等特色。在文物物资鉴别、隐含音信坚固与索取等方面具备较大运用潜力。今朝，高光谱遥感已成为文物爱护和考古等周围的一种要紧的无损探测解析权谋。
隐含音信坚固与索取
一、高光谱遥感的观念和特色
高光谱遥感是行使高光谱成像仪在看来光到短波红外界限内延续遥感成像的本领，其光谱分辩率高达纳米(nm)数目级，图象上的每个像元都包括被测目标光谱特点的延续光谱弧线。高光谱遥感的光谱探测界限高出了肉眼的感知，比通常数码相机占有更宽的光谱界限和更高的光谱分辩率，续写和美满了光学遥感影象从是非全色影象经过多光谱到高光谱的整个影象音信链。与保守遥感比拟，高光谱遥感具犹下列五方面的特色：（1）波段多：可认为每个像元供给几十、数百乃至上千个波段；
（2）光谱界限窄：波段界限寻常小于10nm；
（3）波段延续：有的高光谱传感器也许在~nm的光谱界限内供给险些延续的地物光谱；
（4）数据量大：跟着波段数的增进，数据量成指数级增进；
（5）音信冗余增进：由于相邻波段高度干系，冗余音信也增进较多。
高光谱遥感的这些特色为文物目标的物理、化学个性解析供给了更多的音信。纳米级的光谱分辩率为反响文物光谱的渺小特点供给了也许，数百个延续光谱波段包括了更多的文物光谱空间音信，图谱合一的特色使得高光谱图象同时具备文物的光谱和空间音信，而无损探测更是文物爱护周围最为主张的方法。譬喻将高光谱遥感用于壁画表面颜色品种的鉴别和散布界限的决断，进而为壁画爱护计划的拟定和现场修理供给量化的根据。酒务头坟场高光谱扫描
二、高光谱遥感的实用界限
过程梳理国表里高光谱遥感在文物爱护周围的运用文件，认识高光谱在文物爱护周围的运用近况，并连接今朝开展的部份工程实例，将高光谱遥感在文物爱护周围的运用归结为下列四个方面：
（一）近况音信存储文物爱护过程中，寻常要存储文物的空间、机关、纹理、颜色等音信，个中纹理音信是反响文物颜色和直觉征象最为要紧的音信，保守文物爱护过程中，罕用胶片或数码相机猎取。由于数码相机的波段界限要紧集合在看来光界限内，关于近红外、短波红外等波段的音信均被脱遗漏了，而有些环境下恰巧这些音信才是文物断代、修理的关键根据。为周全纪录共保存文物的近况音信，高光谱遥感呈现了强壮的功用。其为文物纹理音信的存储增进了更多的内在，不但包括了颜色音信，还包括通常相机不能鉴别纪录的近红外、短波红外等波段的光谱音信。正由于这些音信的存储，为文物的爱护和判决供给了根据。譬喻将高光谱遥感用于文物判决，假使文物过程修理、做旧，但修理部位的光谱音信与未修理部位有较大的差别。
（二）颜色的鉴别与分类壁画、字画、彩塑等彩绘文物表面有大批的古代矿物颜色，虽过程时间的浸礼，但照旧颜色艳丽。为爱护彩绘文物奇特的文明和艺术代价，鉴别和爱护彩绘文物表面的颜色尤其关键。今朝文物爱护要紧行使无损或微损的方法施行探测，如X荧光、拉曼光谱、扫描电镜等，但无一破例，都是点测的方法，探测过程疏忽了许多其余未测地区的音信。而高光谱遥感是一种面域的探测，能对更大地区的颜色施行鉴别和分类。鉴别过程中可与建树的颜色光谱库比对，造成定性和定量的解析成果。面域式的探测解析，不但能对肯定地区内的矿物颜色成份施行鉴别，还能将不同颜色品种的散布施行反演，进而完成了颜色由点到面，由颜色品种到颜色散布，由定性到定量或半定量的解析，增进了颜色散布的可视化成果显露，为彩绘文物的量化爱护和修理供给了扶助。
（三）隐含音信的坚固与显露本文的隐含音信是指文物本质理论存在的音信而在看来光界限内肉眼或数码相机没法直接分辩或识其它音信，如重层绘制的壁画、画做的起稿线、已退色墓志的文字实质等。隐含音信对文物的爱护相当要紧，稀奇是对决断文物年头、格调和实质的撑持影响。过程对高光谱图象施行主成份解析、噪声去除、波段合成等专科化管理，也许使得平昔看来光界限不行见或素来弱化的音信获得坚固，增进了爱护协商的直觉性和科学性。譬喻行使高光谱遥感鉴别墨书或朱书的墓志铭，也许使得有残留朱砂或墨迹的部位变得明确，能在不同波段图象组合的环境下，了局加倍直觉，其成果显然好过寻常荧光灯晖映后的鉴别。
酒务头坟场黑色样本原始光谱弧线
（四）地下文物的探测保守遥感考古主若是对显然差别于地表的兴办基址、水沟、道路、城墙、墓葬等施行鉴别妥协译，而对地表上无显然标识物且埋深较深的墓葬、城址等成果不太愿望。主若是由于保守遥感的光谱分辩率较低，“异物同谱”与“同谱异物”的景象较为广大，而高光谱遥感恰巧管理了这一困难。连年来，一些科研团队在秦始皇陵、陕西神禾塬等地区施行了高光谱遥感考古，取患了肯定的成果，在一些地区为考古供给了可阐明的遗址葬送。而且跟着不同地区、不同时间遗存光谱库的建树，高光谱遥感探测地下文物的精度会越来越高。譬喻海外有协商人员就将高光谱遥感与机械进修相连接，用于草原地区墓葬的发掘和鉴别。
酒务头坟场某血色样本的般配了局
三、高光谱遥感的运用前程
跟着高光谱遥感本领的进展，星载、机载、车载、大地和便携式等多种平台的高光谱成像做战持续涌现，做战的集成度和易用性越来越高。同时，遥感图象管理软件功用也越来越充实，加之卷积神经网络、无监视预锻炼网络等深度进修算法的老练，高光谱遥感图象的管理变得越来越智能化。其余，云筹划、大数据等本领也为高光谱遥感的进展供给了富足的算力和海量的保存空间。虽然高光谱遥感本领越来越老练，但不行疏忽的是高光谱遥感做战妥协决软件代价的清亮、数据搜罗妥协决的专科化、海量遥感数据的保存、文物爱护专用软件和算法等题目都是限制行业进展的瓶颈。将来，针对文物爱护周围高光谱遥感影象的管理软件及算法策画、高光谱成像仪便携化、数据搜罗和成果马上显露等本领将是协商的重心和方位。跟着高光谱遥感本领的进展，文物近况音信存储、无损探测、音信坚固与表白等协商将会持续深入。End
图文高振华、吕书强、侯妙乐（山西省考古协商院、北京兴办大学测绘与都邑空间音信学院）原文刊于《华夏文物报》年9月11日第5版责编
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