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专利名称：用于实验与探测的可控考古遗址复建模型试验场的制作方法
技术领域：
本发明涉及建筑模型，尤其是涉及一种用于实验与探测的可控考古遗址复建模型试验场。
背景技术：
目前在中国，考古勘探所用的还是传统工具“洛阳铲”，它不仅在以往的考古工作中发挥了重要的作用，今后仍还将继续沿用。但是使用“洛阳铲”勘探也同时存在着诸多缺陷探查速度慢，探测深度较浅，费工费时费钱，如不慎还会对地下文物造成一定的破坏。因此早在上世纪50年代，探测帝王陵这样埋藏深度大、内容丰富的遗存时就开始使用地球物理方法(简称物探)进行勘察。在上世纪80年代，勘察秦始皇陵、秦都雍城、周原等遗存时也都使用过地球物理探测方法，但受资金和当时设备、方法、技术水平等的限制均未取得令人满意的成果。 物探技术是指利用物理学的基本原理和参数探测地下不均匀体的方法。不均匀体是与周围土层或岩层在密度、磁性、导电性、波的传播特性、放射性和导热性等一个方面或几个方面不同的目标物。物探是一种无损检测技术，它能在远离目标物的地方，穿过土层或岩层探测到直接来自目标物的物理信息。目前它已是一种成熟的技术，已广泛的应用于寻找地下资源(油气、煤炭、铀等能源；铁、铜、铅、锌等金属矿产；地下水等)和地基勘查、环境调查，为国民经济建设和国防建设作出了重要贡献。地下文化遗存由于人工挖掘、修建、埋藏，会破坏原始地层的结构，一般情况下与周围自然土层或岩层存在一些物理性质方面的差异，成为地下的局部不均匀体。例如，未坍塌的墓室近似于一个地下空洞，空洞的密度比土、石小，导电性比土、石差等。因此，物探方法用于考古工作有其充分的科学依据。物探方法用于考古探测不仅是有效的，还有探测深度大，效率相对较高，成本相对较低的特点，综合地球物理勘查与其它考古方法，地球物理勘查专家和考古专家的密切配合可以发挥多方面的作用，获得最佳效果，所以在国内外，考古工作中越来越多的使用地球物理方法已是一种趋势。由于地球物理勘查方法实测的是数据和曲线(含图像)，依据数据和曲线推断地下文物，所以存在不确定性(多解性)，而且地球物理勘查方法效果的好坏，也会受到多方面因素的干扰，例如目标物与围土(围岩)物性差异的大小、目标物的大小和埋藏深度、周围电磁及金属干扰的强弱等。所以，物探方法要取得很好的考古效果，必须采用先进的设备，进行精细设计、精细探测、精细解释与定量反演才能定性正确、定量准确。正是由于考古勘探领域的迫切需求，才凸显了建设拥有埋藏类型已知、体量明确、边界清楚的文化遗存的复建模型的重要性和紧迫性。但截至目前我国尚无文化遗存探测复建模型可控考古试验场所的建设
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于实验与探测的可控考古遗址复建模型试验场，该试验场模型可给物探技术在考古探测领域的应用提供一个标准验证平台。为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案
本发明所述的用于实验与检测的可控考古遗址复建模型试验场，选取地表平整、长宽各100±1米的开阔场地作为试验场地，将已发掘的文化遗存类型分为墓葬类、居址类、作坊类、埋藏类、灰坑类和杂项类，在每个类型中选择出具有代表性的数个遗址按照I : I的比例在试验场内进行模型的复建，复建时要严格按照实际开掘时的遗址形状、深度、发掘物进行修筑、填放，模型修筑完成后，在地下遗址模型和半地下遗址模型上堆土掩埋。所述墓葬类的复建模型包括山西芮城清凉寺墓地的竖穴土坑，安阳殷墟西区竖穴墓，山西太原赵卿木椁墓，新密市李堂画像空心砖墓，唐河新店村新莽冯孺人墓，山西潞城县北关宋砖室墓。所述居址类的复建模型包括仰韶文化时期的姜寨遗址，二里头宫殿基址，土坯建 筑，内黄三杨庄汉代庭院、水井与东厢房，桂宫遗址、含灰坑和水井，法门寺的塔基、造像。所述作坊类的复建模型包括陕西高陵杨官寨陶窑窑址，陕西扶风周原李家西周铸铜作坊，周原齐家制玦作坊，大冶铜绿山炼铜遗址，郑州古荥冶铁遗址，河南洛阳白马寺唐代窑址。所述埋藏类的复建模型包括河北磁山粮仓遗址，陕西眉县杨家村西周青铜器窖藏，安阳殷墟祭祀坑，马家源车马坑，章丘东平陵铁器窖藏。所述灰坑类的复建模型包括新郑唐户裴李岗遗址。所述杂项类的复建模型包括环境、城墙和道路遗址；环境包括庙底沟时期的山西高陵杨官寨遗址，城墙和道路包括龙山时代的河南新密市古城寨。所述试验场内还修筑有陶器实验区，冶金实验区，玉石实验区和体验区。沿所述试验场的边沿修筑有大小不等的多个埋藏坑，构成埋藏坑区域。本发明的优点在于借鉴实验考古学的理念，以考古学理论(埋藏学、地层学、类型学)、方法、实践及发展趋势为指导，结合现代科技成果，运用多种地球物理勘查方法，通过反复的遗存埋藏探测实验来准确、无损的获取地下文化遗存信息的一种新考古学方法，其过程可简述为“预埋”、“勘查”、“校验”三个步骤。在满足要求的自然地质环境和人工地表环境要求的场地上复建出已挖掘的古代遗址，复建的文化遗存类型可选、可控，可对先进的物探技术在考古勘察中的应用进行试验和评估，并可作为展示模拟古代遗址、古代技术的试验场地，为物探技术提供了试验场内部埋藏物已知、体量确定、边界清楚的标准验证平台。本发明可为考古工作者熟悉了解传统考古勘察方法提供服务；可为先进的物探技术在无损考古勘察方面的应用试验研究提供服务；可为古代技术模拟研究和验证提供服务。考古遗址复建模型的建立将有效促进考古调查勘探技术装备与水平提高的进程，并促进田野考古学、实验考古学两大学科分支的融合和发展。


图I是本发明复建模型的位置结构图。
具体实施例方式如图I所示，本发明所述的用于实验与探测的可控考古遗址复建模型试验场，首先选取地表平整、长宽各100±1米的开阔场地作为试验场地，在保持地表相对水平的前提下，试验场内尽量减少地表大型树木的种植，尽量减少地表的电磁干扰源；根据已发掘的文化遗存类型将其分为墓葬类、居址类、作坊类、埋藏类、灰坑类和杂项类，在每个类型中选择出具有代表性的数个遗址按照I : I的比例进行模型的复建，复建时要严格按照实际开掘时的遗址形状、深度、发掘物进行修筑、填放，模型修筑完成后，在地下遗址模型和半地下遗址模型上堆土掩埋。实际修筑时，可大致将试验场划分为墓葬区、居址区、作坊区、埋藏区、灰坑区和杂项区六个区域(有少数遗址模型的位置跨区域修筑)，注意要保持各区域中的遗存分布相对独立，并具有一定的范围和区域，使得各类地上文化遗存便于构筑和建设。由于文化遗存在复建过程中可能涉及挖掘土方等工作，而一些遗存为地下遗存，所以必须进行掩埋，即在复建好文化遗存模型之后，将上面的土层尽可能恢复到自然状态。其中墓葬类的复建模型选择了山西芮城清凉寺墓地的竖穴土坑1，安阳殷墟西区 竖穴墓2，山西太原赵卿木椁墓3，新密市李堂画像空心砖墓4，唐河新店村新莽冯孺人墓5，山西潞城县北关宋砖室墓6。其中居址类的复建模型选择了仰韶文化时期的姜寨遗址7，二里头宫殿基址8，土坯建筑9，内黄三杨庄汉代庭院、水井与东厢房10，桂宫遗址、含灰坑和水井11，法门寺的塔基、造像12。其中作坊类的复建模型选择了陕西高陵杨官寨陶窑窑址13，陕西扶风周原李家西周铸铜作坊14，周原齐家制玦作坊15，大冶铜绿山炼铜遗址16，郑州古荥冶铁遗址17，河南洛阳白马寺唐代窑址18。其中埋藏类的复建模型选择了河北磁山粮仓遗址19，陕西眉县杨家村西周青铜器窖藏20，安阳殷墟祭祀坑21，马家源车马坑22，章丘东平陵铁器窖藏23。其中灰坑类的复建模型选择了新郑唐户裴李岗遗址24。其中杂项类的复建模型选择了环境、城墙和道路遗址；环境包括庙底沟时期的山西高陵杨官寨遗址25，城墙和道路包括龙山时代的河南新密市古城寨26。同时，为满足考古人员的实验需求，在试验场内还修筑有陶器实验区27，冶金实验区28，玉石实验区29和体验区30。为不影响对试验场内部修筑的遗址模型的校验准确性，沿所述试验场的边沿修筑有大小不等的多个埋藏坑，构成埋藏坑区域31。上面选择的不同时期、不同遗存类别的具有典型性和代表性的26个复建模型以历史年代为标准划分，可以分为新石器、夏商西周、春秋战国、秦汉和汉代以后等五个时间段，基本覆盖了整个历史年代。这些复建模型最大限度的利用了现有的考古成果，即现有的遗迹、遗址、发掘物等，在其复建过程中，可以全面系统的采集相关数据，形成实验考古成果；这些埋藏物已知、体量确定、边界清楚的复建模型对在试验场内开展的地球物理探测实验和三维测绘具有重要意义，它不仅可用于检验考古探测技术的能力、适用性和探测精度，同时该试验场也可以紧密结合实验考古，即采用古人可能使用的工具、材料和方法模拟古人的制作工艺。为避免应用物探技术时地表和地下文化遗存产生相互干扰，按文化遗存类型设计的各区域相对独立，在竖直空间上不重叠，形成包含地下、半地下和地表文化遗存构建和实验考古有机结合的整体空间布 局。
权利要求
1.一种用于实验与探测的可控考古遗址复建模型试验场，其特征在于选取地表平整、长宽各100±1米的开阔场地作为试验场地，将已发掘的文化遗存类型分为墓葬类、居址类、作坊类、埋藏类、灰坑类和杂项类，在每个类型中选择出具有代表性的数个遗址按照I : I的比例在试验场内进行模型的复建，复建时要严格按照实际开掘时的遗址形状、深度、发掘物进行修筑、填放，模型修筑完成后，在地下遗址模型和半地下遗址模型上堆土掩埋。
2.根据权利要求I所述的用于实验与探测的可控考古遗址复建模型试验场，其特征在于所述墓葬类的复建模型包括山西芮城清凉寺墓地的竖穴土坑(1)，安阳殷墟西区竖穴墓(2)，山西太原赵卿木椁墓(3)，新密市李堂画像空心砖墓(4)，唐河新店村新莽冯孺人墓(5)，山西潞城县北关宋砖室墓(6)。
3.根据权利要求I所述的用于实验与检测的可控考古遗址复建模型试验场，其特征在于所述居址类的复建模型包括仰韶文化时期的姜寨遗址(7)，二里头宫殿基址(8)，土坯建筑(9 )，内黄三杨庄汉代庭院、水井与东厢房(10 )，桂宫遗址、含灰坑和水井(11)，法门寺的塔基、造像(12)。
4.根据权利要求I所述的用于实验与检测的可控考古遗址复建模型试验场，其特征在于所述作坊类的复建模型包括陕西高陵杨官寨陶窑窑址(13)，陕西扶风周原李家西周铸铜作坊(14)，周原齐家制玦作坊(15)，大冶铜绿山炼铜遗址(16)，郑州古荥冶铁遗址(17)，河南洛阳白马寺唐代窑址(18)。
5.根据权利要求I所述的用于实验与检测的可控考古遗址复建模型试验场，其特征在于所述埋藏类的复建模型包括河北磁山粮仓遗址(19)，陕西眉县杨家村西周青铜器窖藏(20)，安阳殷墟祭祀坑(21)，马家源车马坑(22)，章丘东平陵铁器窖藏(23)。
6.根据权利要求I所述的用于实验与检测的可控考古遗址复建模型试验场，其特征在于所述灰坑类的复建模型包括新郑唐户裴李岗遗址(24)。
7.根据权利要求I所述的用于实验与检测的可控考古遗址复建模型试验场，其特征在于所述杂项类的复建模型包括环境、城墙和道路遗址；环境包括庙底沟时期的山西高陵杨官寨遗址(25 )，城墙和道路包括龙山时代的河南新密市古城寨(26 )。
8.根据权利要求I所述的用于实验与检测的可控考古遗址复建模型试验场，其特征在于所述试验场内修筑有陶器实验区(27)，冶金实验区(28)，玉石实验区(29)和体验区(30)。
9.根据权利要求I所述的用于实验与检测的考古遗址复建模型，其特征在于沿所述试验场的边沿修筑有大小不等的多个埋藏坑，构成埋藏坑区域(31)。
全文摘要
本发明公开了一种用于实验与探测的可控考古遗址复建模型试验场，选取地表平整、长宽各100±1米的开阔场地作为试验场地，根据已发掘的文化遗存类型将其分为墓葬类、居址类、作坊类、埋藏类、灰坑类和杂项类，在每个类型中选择出具有代表性的数个遗址按照1︰1的比例进行模型的复建，复建时要严格按照实际开掘时的遗址形状、深度、发掘物进行修筑、填放，模型修筑完成后，在地下遗址模型和半地下遗址模型上堆土掩埋。本发明的优点在于借鉴实验考古学的理念，以考古学理论、方法、实践及发展趋势为指导，结合现代科技成果，运用物探方法，通过对遗存埋藏探测实验来准确、无损的获取地下文化遗存信息的一种新考古学方法。
文档编号G01V13/00GK102879833SQ20121036252
公开日2013年1月16日 申请日期2012年9月26日 优先权日2012年9月26日
发明者铁付德, 焦南峰, 段清波, 陈建立, 李延祥, 胥谞 申请人:中国国家博物馆