2012年6月 一輛加長的白色廂式貨車靜靜地停在陜西省高陵縣院張村外的荒野上，車身上的黑色大字格外醒目——文物出土現(xiàn)場保護(hù)移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室。車旁十幾米外藍(lán)色擋板圍起來的，是剛發(fā)現(xiàn)不久正在發(fā)掘中的明代家族墓葬。不時(shí)有研究人員從車上下來，帶著各種儀器設(shè)備進(jìn)入發(fā)掘現(xiàn)場。而車內(nèi)，幾位年輕的研究人員正在進(jìn)行監(jiān)測、分析工作。

　　這便是被稱為“文物保護(hù)航母”的我國首個(gè)用于文物保護(hù)的“移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室”。

　　從2009年起，這輛在“十一五”科技支撐計(jì)劃支持下研發(fā)、我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室”多次出現(xiàn)在山西、陜西、山東、湖北等地的考古發(fā)掘現(xiàn)場，在“實(shí)驗(yàn)室前移至考古現(xiàn)場”的理念下，為考古工作提供系統(tǒng)的技術(shù)支持，并在第一時(shí)間對出土文物進(jìn)行應(yīng)急處理和保護(hù)。

　　考古現(xiàn)場亟待“技術(shù)支持”

　　近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)步伐加快，配合南水北調(diào)、西氣東輸、鐵路公路等國家重大基礎(chǔ)建設(shè)的考古發(fā)掘任務(wù)急劇增加，每年達(dá)1000多項(xiàng)。這對考古發(fā)掘速度和科學(xué)性提出了巨大挑戰(zhàn)?，F(xiàn)場考古發(fā)掘各環(huán)節(jié)技術(shù)支撐不足、出土文物保護(hù)方法單一、信息提取量低等問題，致使許多出土文物、特別是脆弱質(zhì)文物在第一時(shí)間得不到科學(xué)有效的保護(hù)。

　　上世紀(jì)50年代，定陵墓室打開的一剎那，五彩斑斕的絲織品瞬間失色。這個(gè)慘重的教訓(xùn)，成為我國從此不再允許發(fā)掘帝王陵寢的重要原因。而上世紀(jì)70年代發(fā)掘聞名于世的長沙馬王堆漢墓時(shí)，數(shù)量巨大、種類眾多的紡織品和竹簡帛書，也由于缺乏有效的現(xiàn)場保護(hù)技術(shù)，出土?xí)r光亮新鮮，出土后迅速氧化變色、變質(zhì)、變形，造成了無法挽回的巨大損失。

　　“實(shí)驗(yàn)室前移至考古現(xiàn)場”的想法便在這種狀況下應(yīng)運(yùn)而生。文物出土現(xiàn)場保護(hù)移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室課題負(fù)責(zé)人蘇伯民介紹，“移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室”將有綜合效能的快速、專業(yè)化技術(shù)裝備和專業(yè)人員派向現(xiàn)場，不僅為制定考古發(fā)掘預(yù)案、考古現(xiàn)場信息的全方位記錄提供技術(shù)設(shè)備保障，更重要的是使出土文物在第一時(shí)間能得到及時(shí)有效的保護(hù)。

　　一場跨學(xué)科、跨領(lǐng)域、跨行業(yè)、跨部門的聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)由此展開。該“移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室”研發(fā)課題于2006年10月立項(xiàng)，由敦煌研究院、國家博物館、中國社科院、清華大學(xué)、浙江大學(xué)和陜西考古研究院等單位的專家、學(xué)者、科研人員共46人組成課題組共同研發(fā)。

　　創(chuàng)造數(shù)個(gè)考古領(lǐng)域第一

　　2008年7月，陜西西安龐留唐代墓葬發(fā)掘現(xiàn)場，炎炎烈日下，研究人員們緊盯著一塊屏幕，上面顯示溫度、濕度、各種氣體濃度的數(shù)據(jù)不斷變化，而傳回這些數(shù)據(jù)的正是研制中的“移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室”搭載的考古機(jī)器人，它正在未打開的古墓內(nèi)部進(jìn)行預(yù)先探測。

　　考古機(jī)器人直徑10厘米，高39厘米，可根據(jù)需要像“變形金剛”一樣組裝成直筒式和履帶式?！皟?nèi)部溫度為17.5攝氏度、相對濕度82.3%?！碑?dāng)最終的數(shù)據(jù)傳回，研究人員難掩激動(dòng)心情，這是我國有史以來，首次探明封閉墓葬文物埋藏環(huán)境的溫濕度參數(shù)。機(jī)器人攜帶的攝像頭還發(fā)現(xiàn)了墓葬內(nèi)存在壁畫等珍貴文物。這樣的智能化預(yù)先探測在我國之前的考古工作中從未有過。國家文物局科技保護(hù)專家組組長王丹華說：“這不僅有利于考古人員的人身安全，而且對于重要文物出土后保存條件的研究，也將提供重要參考依據(jù)。”

　　機(jī)器人預(yù)先探測是“移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室”的一大“亮點(diǎn)”。但“移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室”創(chuàng)造的考古領(lǐng)域的第一，還遠(yuǎn)不止于此。

　　“移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室”集成了一大批可用于考古和出土文物保護(hù)的新技術(shù)。針對文物出土現(xiàn)場的重大技術(shù)需求，項(xiàng)目組聯(lián)合考古、文物保護(hù)與修復(fù)、智能技術(shù)、圖形圖像、設(shè)計(jì)、設(shè)備制造集成等數(shù)十家科研單位，引入多學(xué)科相關(guān)高端技術(shù)并進(jìn)行二次開發(fā)和聯(lián)合攻關(guān)，研發(fā)了針對文物考古工地的三維信息采集與重建系統(tǒng)、考古輔助快速制圖系統(tǒng)、飛行控制航拍、智能化預(yù)探測系統(tǒng)、考古現(xiàn)場無線環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)以及出土文物應(yīng)急處置系統(tǒng)技術(shù)及裝備，建立了考古現(xiàn)場埋藏環(huán)境和出土文物現(xiàn)場分析方法。

　　最終出現(xiàn)在我們眼前的“移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室”是一輛11米長、2米多寬、1.83米高的白色長方形艙體。采用了先進(jìn)的移動(dòng)艙體制作技術(shù)，具有隔熱、保溫、防水、室外照明等功能，與承載運(yùn)輸?shù)目ㄜ嚨装褰Y(jié)合緊密，形成一體，能夠滿足野外環(huán)境下實(shí)驗(yàn)室工作的要求。蘇伯民說：“‘移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室’有4項(xiàng)基本功能：發(fā)掘前的預(yù)探測;通過測繪等手段對遺址空間信息的記錄;第一時(shí)間對各種材質(zhì)的出土文物進(jìn)行分析保護(hù);監(jiān)測文物埋藏環(huán)境，為后續(xù)保護(hù)提供依據(jù)。”

　　實(shí)驗(yàn)室內(nèi)則另有乾坤。這是一個(gè)現(xiàn)代化的文物保護(hù)實(shí)驗(yàn)室，廂體內(nèi)分為兩個(gè)區(qū)域，前半部分是圖像觀測與數(shù)據(jù)采集、處理設(shè)備，后半部分是出土文物現(xiàn)場保護(hù)技術(shù)設(shè)備。車內(nèi)幾位研究人員正在不同區(qū)域?qū)倓倧哪乖嶂胁杉臉悠愤M(jìn)行分析。便攜式X熒光、拉曼光譜、近紅外光譜儀、X探傷、便攜式顯微鏡、真空充氮保存柜等設(shè)備一應(yīng)俱全。人性化的精巧設(shè)計(jì)為各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)工作預(yù)留了適合的操作空間，讓功能繁多的不同區(qū)域看上去井井有條?！霸谲嚿瞎ぷ鬟€是挺舒服的，并沒有空間局促的感覺?！币晃谎芯咳藛T說。

　　參與項(xiàng)目驗(yàn)收的北京大學(xué)教授嚴(yán)文明說：“這項(xiàng)研究為最大限度地獲取信息和及時(shí)保護(hù)出土文物提供了技術(shù)可能，將大大提高我國考古探測和出土文物現(xiàn)場保護(hù)能力?！?/P>

　　技術(shù)集成應(yīng)用優(yōu)于國外

　　近年來，“移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室”裝備和技術(shù)發(fā)展十分迅速，已在環(huán)境監(jiān)測、疾病控制、刑事偵破等許多領(lǐng)域得到成功應(yīng)用。國際上，美國、歐盟、加拿大、澳大利亞、印度、墨西哥等國已將這一技術(shù)應(yīng)用于考古現(xiàn)場調(diào)查、不可移動(dòng)文物保護(hù)和博物館館藏文物的保護(hù)工作。

　　1972年，美國緬因州博物館建立了“移動(dòng)保護(hù)實(shí)驗(yàn)室”，對一些中小型博物館以及發(fā)掘現(xiàn)場的文物進(jìn)行測繪、保護(hù)、修復(fù)和運(yùn)輸。1979年，加拿大保護(hù)研究所面向全國1500多座博物館、文物遺址和發(fā)掘現(xiàn)場，推出了“文物保護(hù)移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室”計(jì)劃，對544座博物館的文物實(shí)施了保護(hù)修復(fù)，激發(fā)了眾多博物館對文物科技保護(hù)的興趣和需求，對加拿大的文物科技保護(hù)事業(yè)產(chǎn)生了極大的推動(dòng)作用。近年來，歐盟“移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室”計(jì)劃發(fā)展迅速，極大地推動(dòng)了歐洲文物保護(hù)技術(shù)的發(fā)展和不可移動(dòng)文物保護(hù)技術(shù)的進(jìn)步。

　　我國此次研制的用于考古現(xiàn)場的“移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室”，密切結(jié)合我國考古現(xiàn)場發(fā)掘和保護(hù)工作的實(shí)際需要，通過引進(jìn)相關(guān)行業(yè)高端技術(shù)開展研發(fā)，成為國內(nèi)外首臺(tái)裝備了空間數(shù)字測繪技術(shù)、預(yù)探測技術(shù)、環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測技術(shù)、現(xiàn)場文物監(jiān)測分析技術(shù)、埋藏環(huán)境調(diào)查技術(shù)和出土文物應(yīng)急保護(hù)及保存技術(shù)的綜合現(xiàn)場考古的保護(hù)技術(shù)平臺(tái)，并在現(xiàn)場的考古發(fā)掘和文物保護(hù)工作中，發(fā)揮了重要的技術(shù)支撐作用，在技術(shù)集成和應(yīng)用方面已超過國外同類技術(shù)。

　　國家文物局副局長童明康認(rèn)為，文物出土現(xiàn)場保護(hù)“移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室”，為文物工作者提供了一個(gè)很好的工作平臺(tái)，將推動(dòng)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在考古發(fā)掘和出土文物應(yīng)急保護(hù)等方面的應(yīng)用體系建設(shè)，提高考古發(fā)掘現(xiàn)場的多學(xué)科合作和綜合研究能力。

　　項(xiàng)目情況

　　主要完成單位：敦煌研究院 國家博物館 中國社會(huì)科學(xué)院考古研究所 清華大學(xué)

　　主要完成人：蘇伯民 鐵付德 范宇權(quán) 王學(xué)榮 劉建國 武 顥 王旭東 張文元 胥 谞

　　“文物出土現(xiàn)場保護(hù)移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室”， 結(jié)合考古現(xiàn)場的實(shí)際需求，提出了科學(xué)試驗(yàn)室前移現(xiàn)場并服務(wù)于考古發(fā)掘、信息提取和應(yīng)急保護(hù)的理念，通過設(shè)備集成、裝備研制、軟件開發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)研制，研制完成了我國首個(gè)文物出土現(xiàn)場具有綜合功能的技術(shù)支撐平臺(tái);集成現(xiàn)代智能控制、傳感器和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，研制出我國首臺(tái)考古發(fā)掘現(xiàn)場智能預(yù)探測系統(tǒng);解決了不擾動(dòng)情況下探測系統(tǒng)進(jìn)入墓葬的難點(diǎn)，首次實(shí)現(xiàn)了發(fā)掘前對墓葬內(nèi)部結(jié)構(gòu)、溫濕度、氣體等數(shù)據(jù)的采集和傳輸，使科學(xué)考古發(fā)掘預(yù)案制定、通過對古代墓葬環(huán)境規(guī)律的探測研究館藏文物保存最佳環(huán)境成為可能;首次提出了文物出土現(xiàn)場的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，研發(fā)、集成現(xiàn)場應(yīng)急、保護(hù)系列工具包。該項(xiàng)目不斷拓展，取得了多項(xiàng)創(chuàng)新成果，標(biāo)志我國考古現(xiàn)場保護(hù)科技水平發(fā)生了質(zhì)的飛躍，促進(jìn)了社會(huì)科學(xué)和自然科學(xué)的結(jié)合。

　　新的保護(hù)理念 科學(xué)實(shí)驗(yàn)室前移至考古現(xiàn)場

　　文物出土現(xiàn)場記錄、信息提取以及脆弱文物的保護(hù)長期以來一直是影響考古發(fā)掘工作質(zhì)量的重要技術(shù)內(nèi)容，也直接關(guān)系到考古工作研究和文物后續(xù)保護(hù)工作的科學(xué)性和質(zhì)量。在我國，由于文物出土現(xiàn)場保護(hù)裝備缺乏、技術(shù)介入程度不足，造成考古發(fā)掘和現(xiàn)場保護(hù)的脫節(jié)，考古現(xiàn)場記錄方式不規(guī)范、導(dǎo)致珍貴考古信息丟失和有價(jià)值的文物信息提取不全。尤為嚴(yán)重的是，由于一些珍貴脆弱的文物在現(xiàn)場得不到及時(shí)的保護(hù)，常常導(dǎo)致現(xiàn)場文物一經(jīng)發(fā)掘出土即遭毀損的現(xiàn)象發(fā)生，或者是現(xiàn)場雖然可進(jìn)行一定的處理，然而由于方法簡單、程序不全，反而對發(fā)掘出土文物的后續(xù)保護(hù)造成更大的困難。

　　考古發(fā)掘具有發(fā)現(xiàn)文物和保護(hù)文物同時(shí)并行的特點(diǎn)，加大科學(xué)技術(shù)和裝備的運(yùn)用，是保證考古發(fā)掘工作水平和文物保護(hù)的重要前提?！笆晃濉蔽幕z產(chǎn)保護(hù)國家科技支撐計(jì)劃“文物出土現(xiàn)場移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室研發(fā)”項(xiàng)目組基于此提出了將實(shí)驗(yàn)室建到文物出土現(xiàn)場的想法，以便將有綜合效能的快速的專業(yè)化技術(shù)裝備和專業(yè)人員派向現(xiàn)場，不僅為制定考古發(fā)掘預(yù)案、考古現(xiàn)場信息的全方位記錄提供技術(shù)設(shè)備保障，更重要的是使出土文物在第一時(shí)間能得到及時(shí)有效的保護(hù)。美好的想法需要科學(xué)的研究作支撐。由考古、保護(hù)、高校等單位組成的項(xiàng)目組經(jīng)過多次思想的交流和碰撞，針對文物出土現(xiàn)場保護(hù)信息采集、現(xiàn)場脆弱文物保護(hù)、現(xiàn)場文物分析與環(huán)境監(jiān)測等亟須解決的問題，制定了切實(shí)可行的目標(biāo)和技術(shù)路線：通過對調(diào)查技術(shù)和信息提取、分析檢測、保護(hù)等專用設(shè)備的適用性研究，研發(fā)考古智能化預(yù)探測設(shè)備，開展出土文物的應(yīng)急處理技術(shù)研究，完成具備現(xiàn)場勘查、測繪、記錄、環(huán)境快速分析、現(xiàn)場信息實(shí)時(shí)傳輸以及對出土脆弱文物的現(xiàn)場保護(hù)等功能的技術(shù)集成，制定文物出土現(xiàn)場保護(hù)規(guī)范與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，完成移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)，形成完整的文物出土現(xiàn)場技術(shù)保護(hù)體系。為制定考古發(fā)掘預(yù)案、應(yīng)急突發(fā)事件、環(huán)境惡劣地區(qū)的文物保護(hù)提供一個(gè)便捷快速的集成系統(tǒng)，全面提升大遺址現(xiàn)場保護(hù)的整體水平。

　　新的技術(shù)與裝備 構(gòu)成實(shí)驗(yàn)室完整的系統(tǒng)工程

　　文物出土現(xiàn)場保護(hù)移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室的研發(fā)是一個(gè)系統(tǒng)工程，通過3年的時(shí)間，項(xiàng)目組完成了文物出土現(xiàn)場空間信息采集，智能預(yù)探測系統(tǒng)，應(yīng)急處置與保護(hù)，環(huán)境設(shè)備集成與分析設(shè)備集成，運(yùn)載平臺(tái)選型、空間設(shè)計(jì)以及裝配制造等專題的研究，對文物出土現(xiàn)場所需技術(shù)和技術(shù)包的準(zhǔn)確定位和試制、適宜現(xiàn)場分析的儀器的選型和配套、儀器裝備性能發(fā)揮與長距離作業(yè)的關(guān)系、儀器的技術(shù)指標(biāo)和改進(jìn)、交通、通訊、分析、保護(hù)和數(shù)據(jù)傳輸?shù)仍O(shè)備的集成和整合等。

　　空間信息采集 是以3S集成技術(shù)為前提而實(shí)現(xiàn)的。GPS全球衛(wèi)星移動(dòng)定位技術(shù)導(dǎo)航，對移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行全天候、不間斷、高精度定位，對手持設(shè)備進(jìn)行定位跟蹤和半雙工語音通訊。GIS地理信息系統(tǒng)作為對被跟蹤對象位置軌跡的顯示和監(jiān)測手段。采用航空攝影(模型飛機(jī)搭載小型攝影設(shè)備)和常規(guī)測量方式(如全站儀)等測量設(shè)備對考古工作區(qū)域空間信息進(jìn)行采集，通過地理信息系統(tǒng)(GIS)對信息進(jìn)行處理，將信息存儲(chǔ)到空間數(shù)據(jù)庫中。通過考古現(xiàn)場地理信息系統(tǒng)將GPS、RS和GIS技術(shù)集成，實(shí)現(xiàn)考古工作的信息化。建立考古現(xiàn)場三維模擬環(huán)境，實(shí)現(xiàn)考古現(xiàn)場的三維模擬。在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)全方位的考古現(xiàn)場情況察看，再現(xiàn)考古現(xiàn)場環(huán)境。在3S系統(tǒng)中，GIS技術(shù)是本專題研究的核心，是實(shí)現(xiàn)空間信息技術(shù)集成的關(guān)鍵組成部分，由于現(xiàn)有的GIS軟件并不適合田野考古發(fā)掘現(xiàn)場GIS建設(shè)的需要，所以本專題又專門開發(fā)了一套田野考古GIS數(shù)據(jù)采集的軟件。項(xiàng)目組選擇山東壽光鹽業(yè)遺址、遼寧小珠山遺址、洛陽盆地聚落考古資料等對象，完成了考古現(xiàn)場空間信息采集系統(tǒng)的全部研究內(nèi)容，并以遼寧小珠山遺址為例對所開發(fā)的軟件予以說明。

　　智能化預(yù)探測系統(tǒng) 由遠(yuǎn)程監(jiān)控端、機(jī)器人、視頻探測、環(huán)境傳感器和傳輸線纜組成。機(jī)器人以ATmega128微控制器為核心，包括多傳感器數(shù)據(jù)采集電路、串口擴(kuò)展電路、步進(jìn)電機(jī)控制電路、LED亮度控制電路電源等硬件功能模塊，并輔以傳感器數(shù)據(jù)采集、控制信號(hào)采集等軟件，實(shí)現(xiàn)了考古發(fā)掘現(xiàn)場智能預(yù)探測系統(tǒng)的機(jī)器人設(shè)計(jì)研究。依據(jù)對考古發(fā)掘現(xiàn)場的實(shí)地調(diào)查，充分采納考古發(fā)掘和文物保護(hù)專業(yè)人員的建議，提出并實(shí)現(xiàn)了分體模塊化小尺寸機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使其可簡便拆裝成直筒式或組裝成整體式兩種結(jié)構(gòu)模式，可以利用小直徑探洞或大直徑盜洞進(jìn)入下空墓葬。通過遠(yuǎn)程監(jiān)控端人機(jī)交互界面對系統(tǒng)各單元的遙控操作，實(shí)現(xiàn)對古代墓葬內(nèi)部結(jié)構(gòu)狀況和溫度、濕度、氧氣、二氧化碳、硫化氫、甲烷等環(huán)境指標(biāo)(依據(jù)現(xiàn)場情況可通過更換傳感器擴(kuò)展探測氣體的種類)預(yù)探測。

　　為評價(jià)該系統(tǒng)在現(xiàn)場的應(yīng)用性能，先后對安陽、鄭州、洛陽和西安等地的考古發(fā)掘現(xiàn)場工地調(diào)研基礎(chǔ)上，選定陜西省西安地區(qū)三個(gè)古代墓葬遺址，在陜西省考古研究院配合下進(jìn)行了現(xiàn)場應(yīng)用試驗(yàn)。現(xiàn)場應(yīng)用試驗(yàn)研究結(jié)果顯示，該系統(tǒng)環(huán)境數(shù)據(jù)采集迅速、準(zhǔn)確，視頻采集圖像清晰、可靠，整體系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，可操作性強(qiáng)，滿足考古發(fā)掘現(xiàn)場對下空墓葬預(yù)探測的實(shí)際需要。

　　應(yīng)急處置與保護(hù) 針對目前考古現(xiàn)場出土遺跡遺物保護(hù)處理方面急需解決的諸問題，項(xiàng)目組整理制訂了一整套應(yīng)急處置的操作辦法，包括：田野考古發(fā)掘中普通遺跡遺物的應(yīng)急清理、處置方法;瀕危遺跡遺物的現(xiàn)場加固、封護(hù)方法;重要遺跡遺物的起取、遷移方法。通過起草《考古發(fā)掘現(xiàn)場出土文物應(yīng)急保護(hù)處理手冊》，就田野考古中常見的遺跡遺物之處置方式——包括檢測項(xiàng)目、加固封護(hù)(包括常用設(shè)備、工具、材料和方法等)、起取保存(包括常用設(shè)備、工具、材料和方法等)和記錄方式等一系列工作過程，制定簡便易行的規(guī)范化的操作指南。同時(shí)，完成考古現(xiàn)場遺跡遺物保護(hù)處理所需設(shè)備工具集成。

　　現(xiàn)場環(huán)境與分析設(shè)備集成 文物分析設(shè)備和文物現(xiàn)場環(huán)境的監(jiān)測分析設(shè)備，構(gòu)成對現(xiàn)場文物提取和保護(hù)的兩大技術(shù)基礎(chǔ)支撐。為實(shí)時(shí)快速地獲得考古現(xiàn)場特別是在遺物出土?xí)r的環(huán)境狀況，為遺物保護(hù)提供必要的環(huán)境數(shù)據(jù)參考，項(xiàng)目組充分考慮了移動(dòng)考古的需要，研制了能夠在考古現(xiàn)場使用的移動(dòng)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括10個(gè)數(shù)據(jù)傳感器和2個(gè)無線匯集器、1個(gè)數(shù)據(jù)路由器和1臺(tái)數(shù)據(jù)服務(wù)器。該套系統(tǒng)在在山東壽光考古工地試驗(yàn)后，性能穩(wěn)定，數(shù)據(jù)傳輸快捷，與同時(shí)在現(xiàn)場測試的美國迪克森公司的產(chǎn)品相比較，具有更加優(yōu)良的耐低溫性能，且探頭布置靈活機(jī)動(dòng)，探頭與車載的服務(wù)器傳輸順暢，實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的功能。

　　考古現(xiàn)場出土的文物種類和材質(zhì)繁多，有壁畫、陶瓷器、紡織品、玉石器、金屬、玻璃、植物纖維、生物體等，為了滿足考古現(xiàn)場開展文物保護(hù)工作的實(shí)際需要，又要兼顧測定儀器的便攜性、可移動(dòng)性及其穩(wěn)定性，在有限的空間內(nèi)形成考古現(xiàn)場出土文物埋藏土壤和分析檢測的系統(tǒng)，達(dá)到查明文物出土現(xiàn)狀的材質(zhì)和病害基本信息的目標(biāo)，項(xiàng)目組對考古現(xiàn)場的檢測需求進(jìn)行了進(jìn)一步的細(xì)化和分類，在劃分兩個(gè)部分的基礎(chǔ)上，選出了為研究和監(jiān)測這些指標(biāo)所必須的儀器和設(shè)備。建立了分析體系框架，完成了X射線熒光光譜儀、拉曼光譜儀和離子色譜以及近紅外光譜在文物保護(hù)和現(xiàn)場檢測應(yīng)用的分析報(bào)告，并結(jié)合莫高窟遺址對各種儀器可獲得的信息進(jìn)行了試驗(yàn)，試驗(yàn)初步證明，以文物出土現(xiàn)場移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室所具備的基本條件，如實(shí)驗(yàn)室空間，實(shí)驗(yàn)室必要的水、電、氣供給以及通風(fēng)設(shè)備等，能夠?qū)Ω鞣N文物進(jìn)行相應(yīng)的檢測，在第一時(shí)間，了解文物出土?xí)r的物質(zhì)結(jié)構(gòu)、元素成分、光譜特征等，建立珍貴文物的出土?xí)r的科學(xué)檔案，為文物的妥善處理和下一步的保護(hù)提供重要的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。此外，車載各種對文物賦存環(huán)境的快速監(jiān)測儀器，能夠準(zhǔn)確獲知文物出土?xí)r埋藏土壤的含水量、含鹽量以及酸堿度等重要參數(shù)，為實(shí)現(xiàn)考古現(xiàn)場保護(hù)的科學(xué)化奠定了基礎(chǔ)。同時(shí)，通過研究比較國內(nèi)外各種同類儀器的性能測試指標(biāo)，并對各類儀器的使用方法和各種指標(biāo)測試分析手段進(jìn)行了試驗(yàn)，制定了各種儀器的操作手冊和各項(xiàng)指標(biāo)的操作方法，建立了基于無損和快速兩個(gè)特點(diǎn)的文物出土現(xiàn)場檢測體系，在山東壽光考古現(xiàn)場的應(yīng)用證明，在遺跡辨識(shí)、文物出土情況分析等方面對大多數(shù)考古現(xiàn)場提供有效幫助。山東考古現(xiàn)場對古代制鹽工藝各種遺跡現(xiàn)象的檢測數(shù)據(jù)表明，所取得的分析數(shù)據(jù)為考古學(xué)家解釋和說明古代的制鹽工具提供了重要的科學(xué)依據(jù)，充分體現(xiàn)了文物出土現(xiàn)場移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室的作用，預(yù)示著文物出土現(xiàn)場移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室必將為未來的考古工作提供重要幫助。

　　運(yùn)載平臺(tái)選型、空間設(shè)計(jì)以及裝配制造 本研究完成主要研究工作為結(jié)合我國各種道路狀況和移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室的空間需要選擇了適合的搭載底盤，并根據(jù)野外工作條件和移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室個(gè)單元功能進(jìn)行室內(nèi)空間功能劃分，各功能區(qū)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，加工材質(zhì)選擇，固定設(shè)備設(shè)計(jì)加工和安裝，實(shí)驗(yàn)室水路、氣路、電路的設(shè)計(jì)和安裝，車內(nèi)工作站的安裝，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)照明系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、暖風(fēng)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和安裝，實(shí)驗(yàn)室特殊通風(fēng)柜和文物充氮保存柜的設(shè)計(jì)、制作和安裝，實(shí)驗(yàn)室儲(chǔ)物空間的合理設(shè)計(jì)和制作安裝，實(shí)驗(yàn)室整體VI設(shè)計(jì)、車模和動(dòng)畫演示制作等。本單元由清華大學(xué)、敦煌研究院、上海博物館、浙江大學(xué)、上海格瀾實(shí)驗(yàn)室設(shè)備有限公司等單位的研究人員通力合作完成，最后由鎮(zhèn)江捷城車載無線電廠制作出我國第一臺(tái)文物出土現(xiàn)場移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室。

　　新的成果 服務(wù)于考古現(xiàn)場

　　本項(xiàng)目針對我國文物出土現(xiàn)場調(diào)查、探測技術(shù)缺乏、裝備落后、現(xiàn)場應(yīng)急保護(hù)基礎(chǔ)薄弱的現(xiàn)狀，緊密結(jié)合我國目前考古現(xiàn)場的突出技術(shù)和裝備需求，遵循將文物保護(hù)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室前移現(xiàn)場并服務(wù)于考古發(fā)掘和現(xiàn)場保護(hù)的理念，開展文物出土現(xiàn)場信息采集、智能探測、環(huán)境監(jiān)控、快速分析、應(yīng)急保護(hù)等項(xiàng)目技術(shù)研究和裝備研發(fā)，制定了系列的文物出土現(xiàn)場保護(hù)規(guī)范與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)集成我國首臺(tái)功能全面、技術(shù)先進(jìn)、設(shè)備齊全、機(jī)動(dòng)靈活的文物出土現(xiàn)場保護(hù)移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室，形成了考古發(fā)掘現(xiàn)場調(diào)查、探測、保護(hù)等系列技術(shù)和裝備支撐平臺(tái)。

　　(1)結(jié)合考古現(xiàn)場的實(shí)際需求，提出了科學(xué)試驗(yàn)室前移現(xiàn)場并服務(wù)于考古發(fā)掘、信息提取和應(yīng)急保護(hù)的理念，通過設(shè)備集成、裝備研制、軟件開發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)研制，打造出我國首個(gè)考古發(fā)掘現(xiàn)場具有綜合功能的技術(shù)支撐平臺(tái)。

　　(2)以GIS為核心，整合現(xiàn)代測繪和數(shù)字化記錄技術(shù)，首次實(shí)現(xiàn)了遺跡、遺址、發(fā)掘現(xiàn)場的圖像采集、數(shù)據(jù)測量、數(shù)據(jù)處理、三維建模與數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩嗍侄尾⒂谩⑾嗷パa(bǔ)充的系統(tǒng)集成和軟件開發(fā)。

　　(3)集成現(xiàn)代智能控制、傳感器和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，研制出我國首臺(tái)考古發(fā)掘現(xiàn)場智能預(yù)探測系統(tǒng)。考古發(fā)掘現(xiàn)場智能預(yù)探測系統(tǒng)，采用視頻探頭、傳感器和控制單元小型化、模塊化分體組裝式設(shè)計(jì)，滿足了探測系統(tǒng)沿發(fā)掘探孔進(jìn)入的實(shí)際需求。解決了不產(chǎn)生擾動(dòng)情況下，探測系統(tǒng)進(jìn)入墓葬探測空間的進(jìn)入方式之難點(diǎn)。

　　(4)陜西三座古代墓葬的實(shí)地探測，考古發(fā)掘現(xiàn)場智能預(yù)探測系統(tǒng)首次實(shí)現(xiàn)了發(fā)掘前對墓葬內(nèi)部結(jié)構(gòu)視頻、溫度、濕度、氧氣、二氧化碳、硫化氫、甲烷氣體數(shù)據(jù)的采集和傳輸。使科學(xué)考古發(fā)掘預(yù)案制定、通過對古代墓葬環(huán)境規(guī)律的探測研究館藏文物保存最佳環(huán)境成為可能。

　　(5)依據(jù)考古發(fā)掘現(xiàn)場遺跡遺物的種類和特點(diǎn)，總結(jié)提煉現(xiàn)有技術(shù)，研制缺環(huán)技術(shù)，首次研發(fā)、集成現(xiàn)場應(yīng)急保護(hù)系列工具包和使用手冊?，F(xiàn)場應(yīng)急保護(hù)系列工具包，具有配套齊全、應(yīng)用靈活、針對性強(qiáng)、專業(yè)性高、便于攜帶等特點(diǎn)，充分滿足現(xiàn)場應(yīng)急保護(hù)需求，不僅能夠提高現(xiàn)場保護(hù)工作效率，同時(shí)能夠保證現(xiàn)場文物的完整提取和科學(xué)保護(hù)。

　　(6)研發(fā)出文物出土現(xiàn)場溫濕度監(jiān)測和無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。該系統(tǒng)依據(jù)考古發(fā)掘現(xiàn)場的特點(diǎn)，具有組合靈活、便于布點(diǎn)、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、傳輸穩(wěn)定、工作范圍環(huán)境臨界區(qū)間較寬的特點(diǎn)。

　　(7)通過文物出土現(xiàn)場應(yīng)用需求和國內(nèi)外小型便攜儀器設(shè)備的調(diào)研，篩選出一套適合考古發(fā)掘現(xiàn)場環(huán)境檢測、材質(zhì)分析、功能配套、便于攜帶的組合式分析監(jiān)測系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了對現(xiàn)場出土文物在第一時(shí)間的檢測分析和文物出土環(huán)境數(shù)據(jù)采集記錄。

　　(8)整合現(xiàn)場保護(hù)、智能控制、傳感器、現(xiàn)代分析、計(jì)算機(jī)、通訊、傳輸、數(shù)據(jù)處理和空間技術(shù)等多學(xué)科技術(shù)和裝備，完成了文物出土現(xiàn)場保護(hù)移動(dòng)試驗(yàn)室的外觀設(shè)計(jì)、功能劃分、空間布局、設(shè)備搭載和車輛選型，首次實(shí)現(xiàn)了國際上第一個(gè)具有綜合功能的文物出土現(xiàn)場保護(hù)移動(dòng)試驗(yàn)室的系統(tǒng)集成和研發(fā)。文物出土現(xiàn)場移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室已被列入國家特種新型車輛。