激光雷达(LiDAR)
激光雷达技术(Light Detection and Ranging / Laser Imaging Detection and Ranging)是一种遥感方法。它利用一种专门测量地球各类地表特征的设备,对地理地貌及建筑结构进行分析。通过发射激光来测量并记录发射设备与反射光束物体之间的距离。激光雷达技术通过扫描各类人文及自然地貌,构建出其形状与表面的三维信息。该设备通常作为一种机载扫描仪运行,每秒发射数千束激光,并记录反射回设备的回波信号;由此生成一个点云数据集,以对数据点进行深入分析,且提供精确的地理空间参考信息。

利用激光雷达技术获取的数据点,不仅能够构建出地球表面的三维模型,还能呈现出该设备上方空域所覆盖陆地上各种人造及自然地貌的细节特征——其应用范围包括但不限于植被密度、农业地貌、古代遗迹、现代建筑以及土地利用状况的观测与分析。这项技术的一大显著优势在于,通过数据处理手段,研究人员能够(在虚拟层面)“剔除”覆盖在地表之上的植被层,从而获取地表的详尽“画像”,进而生成“数字高程模型”(DEM)。DEM是一种基于高程数据构建的地表三维模型。与传统的测绘手段相比,此类数字地图与图像所呈现的细节精细度更高,且能大幅节省时间与人力成本。激光雷达技术最初主要应用于科学家及专业测绘人员工作的领域,如今它已广泛融入并应用于其他各类学科的研究之中。

近年来,激光雷达技术已被引入考古学领域,作为一种强有力的补充手段,与航空摄影、人工徒步勘察及现场记录等传统方法协同工作。激光雷达数据通常与全球定位系统(GPS)数据进行关联校准,从而确保采集的各类数据与信息均具备精确的地理空间参考坐标。得益于技术的不断进步,如今不仅能够生成高分辨率的图像,且误差率已显著降低。目前,激光雷达地图上所探测到的各类地物或要素的定位精度已可达到厘米级水平。在特奥蒂瓦坎谷地,柱廊广场建筑群项目于2015年绘制了一幅LiDAR(激光雷达)地图。该地图覆盖的区域面积约为165平方公里。当地的植被并未对勘测区域的地表构成干扰,相反,如今占据该谷地并掩盖了古代遗迹的,主要是现代建筑(城市区域)。因此,此项工作的挑战并非在于如何穿透植被进行探测,而在于如何辨别哪些属于古代遗存,哪些属于现代设施。这幅LiDAR地图在该地区具有独一无二的地位,它呈现了2015年谷地的地貌全景,不仅记录了地表历经数个世纪所发生的变化,还可用于与该地区早期的勘测数据进行比对研究。

2017 年,一支特别小组开展了地表勘探工作。该小组的目标是对特奥蒂瓦坎谷进行实地核查(ground truth),旨在搜寻并验证 2015 年 LiDAR 地图上记录的每一个数据集。小组的工作重点是徒步勘察,采集地表可见的各类物质样本,并验证 LiDAR 地图的准确性,从而区分哪些属于古代遗存,哪些属于现代元素。与当地社区建立良好的关系至关重要,这有助于我们理解现代聚居区的形成过程。
地表勘察工作由两个小组协同完成:一组负责实验室工作,一组负责野外工作。首先,小组成员在实验室中分析 LiDAR 地图,识别出可能存在的古代地貌特征,并将其标记为“潜在元素”。这些潜在元素包括洼地、土丘、广场、建筑结构或台地等特征。其次,小组成员负责在野外对这些潜在元素进行实地核查——这种勘察方法被称为“实地验证”(ground truthing)。借助全球定位系统(GPS)设备,小组成员前往地图上精确标注的地理坐标点,采集地表物质与样本,并对该区域进行详细记录。小组成员会将野外采集到的实物资料与地图信息进行交叉比对,以此推断该区域究竟属于古代聚居遗址还是现代聚居区。
在此类实地工作中,我们会划定特定的勘察区域,并采集陶器碎片、黑曜石、陶俑,以及磨石(如磨盘和磨棒)等经过打磨的石器。此外,我们还会一丝不苟地对各类元素进行详细记录,包括该区域现有的植被状况、当前的土地利用方式,以及是否有其他物质遗存。所有采集到的物品均会被贴上标签,随后运送至实验室。在那里,专家们将对这些物品进行清洗、整理和编号标记。陶器和石器领域的专家将对这些物质与样本进行分析,并开展必要的预处理工作,以便后续的文物保存与修复。

若无当地社区的大力支持,我们在特奥蒂瓦坎谷开展的此类工作将根本无法实现。正是当地社区的居民们,慷慨地允许我们在他们的田地、农耕区、集体土地(Ejidos)及其他私有地块上进行徒步勘察。因此,保持顺畅沟通是至关重要的。毕竟,我们所有人在携手努力致力于共同保护与研究这一地区的文化遗产及历史。除了政府为开展研究所颁发的许可之外,当地社区及居民还提供了关于其土地的亲身见闻:他们讲述了过往的故事、近期发生的变化,以及某些地点的旧称(例如环绕山谷的各座山丘的旧名)。通过与当地社区及居民的交流,我们获取了仅凭电子地图无法得知的丰富信息。在此,我们要感谢以下社区及居民对我们研究工作给予的无私支持:
- Atlatongo (Palomar)
- Barrio de Purificación
- Belén
- Cozotlán
- Cuautlazingo
- El Saltito
- Ixtlahuaca
- Maquixco
- Oxtotipac
- San Agustín Actipac
- San Antonio de las Palmas
- San Francisco Mazapa
- San Isidro
- San Lorenzo Tlalmimilolpan
- San Lucas Tepango
- San Pedro Tepetitlán
- San Sebastián Xolalpan
- Santa María Palapa
- Santiago Tolman
- Santiago Tepetitlán
- Tlachinolpa
- Tlajinga
- Xometla
此外,我们要向相关市镇(Acolman、San Martín de las Pirámides、Teotihuacan de Arista 和 Otumba)、“Reino Animal”保护中心,以及墨西哥州环境厅Texcoco分局致以诚挚的谢意。感谢各位给予的关注,感谢各位在研究过程中所付出的努力,感谢相关单位对许可申请的批准,以及对本研究项目持续不断的鼎力支持