雷达遥感帮助保护吴哥窟遗址

破败的吴哥窟
破败的吴哥窟

位于柬埔寨西北部的吴哥窟是十二世纪吴哥王朝的太庙,也是现今世界上保存完好的最大庙宇,联合国教科文组织于1992年,将其列入世界文化遗产。随着时间的推移,自然环境的变化,吴哥窟不断发生坍塌等破坏。研究人员也不断的运用新技术对吴哥窟遗址进行发掘和保护。如使用机载激光雷达三维扫描技术,揭示出隐藏在树木从中的古城墙。

使用激光雷达三维扫描仪将城区内的树木去除后,古城遗址显露无疑
使用激光雷达三维扫描仪将城区内的树木去除后,古城遗址显露无疑

2017年3月1日,中国科学院遥感与数字地球研究所、联合国教科文组织自然与文化遗产空间技术中心(HIST)陈富龙研究员以第一署名在Science子刊Science Advances上发表研究论文,使用雷达遥感数据对吴哥窟遗址的监测和保护。

干涉合成孔径雷达(InSAR)是一种应用于测绘上的雷达技术,该技术根据卫星接收到的回波的相位差来生成数字高程模型或者地表形变图,其可以测量数日或数年间厘米级的地表形变,被广泛应用于地震、火山和滑坡等自然灾害的监测中。

中国科学院遥感与数字地球研究所报道说,该项研究提出了文化遗产病害形变监测与健康诊断的星载雷达干涉双尺度模型,是全球首例利用对地观测“天眼”对吴哥窟世界文化遗产整体环境监测与评估的案例。研究通过地表沉降以及重点寺庙群结构的毫米级异常形变反演与时序分析,结合水文、地质与城镇化专题数据,推翻了古寺庙倒塌原先主流论断(地下水退化),发现了地下水季节性变化、材质热胀冷缩与古建风化的耦合机制及其互为促进作用,构建了遗产地寺庙群病害演化动力模型,为揭开遗产地寺庙群退化之谜提供了全新视野,进而支撑该遗产名录的可持续化发展与智能保护。

使用雷达数据显示吴哥窟建筑的年变化率
使用雷达数据显示吴哥窟建筑的年变化率

据悉,作为联合国教科文组织在全球设立的第一个基于空间技术的世界遗产研究机构,HIST依托遥感地球所建设,致力为联合国教科文组织及其成员国在世界遗产和世界生物圈保护区的监测和保护、应对气候变化和自然灾害等方面,提供技术服务,并通过教育培训,增强其空间技术方面的能力建设,促进可持续发展。

论文链接:http://advances.sciencemag.org/content/3/3/e1601284

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