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学者窥视:尼泊尔木斯塘文化景观与遗产研究进展(上)

摘要: 学者窥视:尼泊尔木斯塘文化景观与遗产研究进展(上)【摘要】六年多的时间里,何捷老师所带领的空间人文与场所(SHAPC)实验室团队与与OCHSPA、西北大学和尼泊尔本地同事积极合作,探索尼泊尔木斯塘文化景观与遗产的研究方法,取得了阶段性的研究成果。这一专题将基于此展开,上篇侧重于以实例介绍研究技术方法,下篇则以研究主题的形式介绍木斯塘研究的 ...
 

学者窥视:尼泊尔木斯塘文化景观与遗产研究进展(上)

【摘要】六年多的时间里,何捷老师所带领的空间人文与场所(SHAPC)实验室团队与与OCHSPA、西北大学和尼泊尔本地同事积极合作,探索尼泊尔木斯塘文化景观与遗产的研究方法,取得了阶段性的研究成果。这一专题将基于此展开,上篇侧重于以实例介绍研究技术方法,下篇则以研究主题的形式介绍木斯塘研究的不同探索方向……

@修筑于山脊之上的Ghiling村与寺院

 

引言

20185月,当时任教于天津大学建筑学院的何捷老师组接受东方文化遗址保护联盟(OCHSPA)邀请,参加了对以洛曼塘(Lo Manthang)古城为核心进行的文化遗产信息记录和保护的现场调查工作。结合上木斯塘地区“文化景观”的遗产类型定位、多元文化遗产与自然环境保护的迫切需要、以及在上木斯塘地区开展文化遗产记录工作的多重困难,何捷老师在经过田野调研与操作实验后,于该次田野工作之中即提出了以遥感、地理信息系统(GIS)、以及多元数字化信息采集为上木斯塘文化景观遗产调查与保护研究的核心途径。随后经进一步内业与后续的外业工作,空间人文与场所计算实验室(SHAPC lab)研究团队持续发展数据系统、方法论与技术。

在木斯塘成果展的契机下,SHAPC研究团队梳理总结了六年来开展木斯塘研究主要使用的技术方法。笔者将根据实证操作案例,在本文介绍包括GIS空间分析、遥感影像数据使用与研究、历史研究与空间制图、三维建模、全景还原技术和街景立面扫描六种主要的文化遗产与景观的调查研究方法,分享研究与实践心得。

GIS空间分析

以下图片来自天津大学本科生“地理信息系统与空间句法”课程作业《尼泊尔木斯塘南亚丝绸之路与珞城文化景观及文化遗产   牛骁鹏、王舒萱、张镜荣

前文提到,SHAPC研究团队赴尼泊尔木斯塘进行实地考察,收集整理文化遗产与景观数据,搭建木斯塘地理信息数据库。在此基础上,研究团队基于GIS平台对遗址点进行分析,研究各类遗址点与地形特征的关系,以剖面分析、视域分析、成本表面分析等技术方法,提供景观考古学和文化遗产识别与评估的空间证据。

@木斯塘Ghemi村附近的地形剖面分析图。黄色为耕地,蓝色为河流,红色箭头为聚落房屋;方向表示剖切方向;剖面图纵向拉伸3-4倍。

@木斯塘聚落坡向分析

根据数据现象可知,木斯塘地形较为复杂,坡向变化快,现有聚落及耕地出于生产生活需要,多分布在微坡(<5°)、较缓坡(5°-8°)、缓坡(8°-15°)坡度范围内。大部分聚落位于日照条件较好的坡面,如:东、东南、南、西南、西等坡向,在坡向的选择上没有特定的朝向规律。但是与坡度剖面分析结合可知,木斯塘适宜人类生产生活的空间十分有限,聚落朝向并非仅参考坡向因素,大多顺应地势而建。

视域分析不仅包括对聚落点视域进行的分析,还包括周边重要制高点视域的分析,为后续其他类型遗址点研究提供数据基础。

@木斯塘聚落视域分析

研究团队还建立了基于地形的成本表面,通过理解自然环境与人类行为的关系,探寻文化线路分析潜在联系方向,为进一步研究分析提供思路。

@木斯塘成本阻力面分析

遥感影像数据使用与研究

历史遥感影像可以支持环境变迁、土地利用变化、现代城市史与景观史、历史环境可视化、历史地图制图等多方面的研究。2018SHAPC研究团队从多种数据源收集整理洛曼塘及周边区域的历史遥感影像,涵盖了自1964年至今基本连续的时序,能将洛曼塘古城形态及周边土地利用状况上溯到60年前——即Michel Peissel首次将木斯塘带入现代世界视野的著作《木斯塘——失落的藏族王国》(Mustang: a Lost Tibetan Kingdom)所记录的时间,对重现洛曼塘的历史空间环境与整个木斯塘历史叙事有极大帮助。

@洛曼塘古城历史遥感影像[1] 

高分辨率的60-70年代历史遥感影像用于对上木斯塘及洛曼塘的早期未发展形态与地表覆盖、环境、水文等特征进行记录、对比与分析。KH-4BKH-7的遥感影像记录与20165月的WorldView-3高分遥感影像相比较,反映了多克波洛河谷(Dokpolo Khola Valley)景观与洛曼塘城市的变化。

@多克波洛河谷和洛曼塘古城遥感影像对比

研究团队持续汇总CoronaU-21960-70年代卫星或航空侦照任务的高分辨率历史遥感影像,同时正在研发针对KH黑白影像特点的CNN定制化影像识别算法。当前基于已掌握的4006号侦照任务中、由KH-7 Gambit卫星摄于I964312日包含完整卡利甘达基河谷的高品质影像数据进行了多项研究。并且,研究还发现了洛曼塘古城北墙塔门的存在,对于木斯塘文化遗产保护研究具有重要意义。

@包含Chuksang村的卡利甘达基河谷位置影像

@Chuksang村及周边遗址1964KH-7卫星影像

@2019Chuksang村航摄

@KH-7影像中的洛曼塘古城区域

@洛曼塘北墙现存的塔门构筑痕迹

研究团队还通过遥感影像观察了德村的发展变化情况。老德村在离此地8公里外的高山上,海拔4000米,比这里高出600米。那里近年来水源渐渐枯竭,不再适合人类居住。迫于自然环境改变,德村居民从十年多前逐渐开始搬迁。新的移民点位于喀利根德格河与德羌河交汇形成的一块三角形河边滩地。他们在这片河边滩地上清理出一块适合种植的土地,搬来石头建起围墙,种上苹果树苗。这里也逐渐成为木斯塘规模最大的苹果园之一。

@德村2005年与2018年遥感图像对比

2024年,研究团队还汇总了可能存在历史遗址的所有木斯塘非高海拔地区最新高分辨率遥感影像。目前遥感影像数据集以DigitalGlobeWorldView-3高分遥感影像为主,分辨率为0.3m。小部分为WorldView-2数据与法国NEO卫星数据。高分遥感数据用以辅助人工田野调查,同时研究团队正在发展以GeoAI通过高分遥感、历史遥感和考古空间分析进行上木斯塘历史遗址自动化识别的技术方法。

@木斯塘非高海拔地区高分遥感影像数据集

@WorldView-3影像中显示的洛曼塘以北、东戍堡遗址和周边的地面军事防御设施遗迹

历史研究与空间制图

以下图片来自天津大学硕士研究生硕士论文《尼泊尔洛曼塘古城时空演变研究》  张丽云

洛曼塘从15世纪中期建城、扩张一直发展到今天,所处的地理位置、选址分布都是在建城初期的空间形态和布局基础上发展演变而来的。SHAPC硕士生张丽云的学位论文《尼泊尔洛曼塘古城时空演变研究》,根据历史文献和相关资料、以及1960年代和近期的遥感影像,在研究团队绘制的洛曼塘城市平面图基础上绘制了不同时期的城市历史地图。洛曼塘城市由早期方形稍微扩张为L型,之后向L型的东、南、西方向继续扩张。故而今日古城的形成,由层层累积而成,具有鲜明的层积性特征。近年来,洛曼塘古城旅游业的发展以及内部缺乏基础设业,越来越多的居民开始在古城墙外围开展房屋建设。

@洛曼塘历史制图依据的部分平面示意图和历史照片资料

@洛曼塘古城历史地图[2] 

三维建模

文化遗产的三维建模可以更直观了解遗址整体形态、结构和布局,对遗址及其环境的记录、对未抵达区域的探索、考古学空间分析、遗址数字化展示陈列等提供了重要的基础数据和来源和技术支持。洛曼塘所处区域呈现出独特的“雪峰高山-台地平原-河谷低地"的层次型大地景观,对于高精度的地形地貌数字化等测绘工作,具有极大的挑战。

为了尽可能提高测绘精度,研究团队使用RTK无人机进行倾斜摄影,进一步结合空中三角测量技术与MetashapeDJITerra等数据处理平台实现了洛曼塘及周边环境的三维模型重建。

@基于Worldview3高分辨率遥感影像的洛曼塘及周边环境三维建模

全景还原技术

以下图片来自天津大学博士研究生  骆宏鹏

全景(Panorama)是把相机环360度拍摄的一组或多组照片拼接成一个全景图像,通过计算机技术实现真实场景还原展示的方式。本次调研采用全景相机进行三维街景数据采集,尝试由地面视角构建完整的街道空间的数据采集方案。

@在木斯塘代表性文化遗产与景观处用全景相机拍摄的调研团队合影

@全景相机采集数据的过程

@在洛曼塘古城内拍摄得到的全景图实例

研究团队对洛曼塘具有独特的价值与重要性的强巴寺进行了三维重建。1448年左右,洛曼塘在王宫西侧完成了对强巴寺的建造、延请西藏和尼瓦画师绘制佛殿壁画并再次迎请俄尔钦至洛曼塘为该寺开光,兴建扎嘎寺,营建城墙和角楼碉堡将王宫、强巴寺围合起来,广邀高僧,开办法会,编撰经书。1472年左右在强巴寺之南、王宫西南处出资兴建了城内第二座寺庙图钦寺,下令修建佛塔和玛尼墙、将梵语宗教典籍翻译成藏文版本,吸引了众多来自印度、尼泊尔、克什米尔和西藏地区的佛教学者到洛曼塘交流、传教。1498年,翻修了强巴寺,将原为两层的寺庙加盖了一层,聘请西藏画师绘制了该寺第三层佛殿的壁画。民居建筑(王室贵族和普通百姓阶层)在洛/木斯塘历史研究中鲜有被提及,据当地人所言,洛曼塘的民居建筑是在王宫、强巴寺建成之后围绕其逐渐出现。

@洛曼塘强巴寺

@数字化三维重建过程[3] 

@洛曼塘三维重建成果与分析

@洛曼塘强巴寺外围街景重建

 

街景立面扫描

以下图片来自SHAPC团队何捷老师

2019SHAPC团队经过实验,创造性地使用手机照片以摄影测量软件进行人视点界面倾斜摄影测量建模,可以快速自动生成可接受的真彩色建筑立面。在当年的OCHSPA田野任务中仅用不到两天的时间,即高效率地提取了洛曼塘古城沿城墙的道路的精确街道立面,视觉效果、准确性和工作效率大大优于传统测绘与记录方式。这也是尼泊尔合作同事和洛曼塘社群居民首次直观感受到SHAPC的数字化文化遗产先进技术和研究支持。

@洛曼塘街道测绘立面




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