中國科學家用遙感技術求解吳哥古跡“退化”之謎

　　在柬埔寨西北部的原始森林中，“雕刻出來的王城”、世界文化遺產吳哥古跡首次得到一份詳盡的遙感數據“體檢報告”。它令人擔憂的“退化”之謎——地面沉降和古寺廟建筑群倒塌的關系，也被中國的遙感科學家重新“診斷”。新華社記者從中國科學院遙感與數字地球研究所獲悉：通過５年的國際合作，該所提供的這一時間跨度最長、覆蓋范圍最廣的空間遙感數據庫，將為吳哥古跡未來的保護和科學管理打下堅實基礎。

　　吳哥遺產地土地利用遙感分類圖。

　　該所數字遺產研究室主任、中科院國際合作重點項目“吳哥遺產地環境遙感”負責人王成說，“時間最長”指觀測數據從１９８５年到２０１６年；“覆蓋范圍最廣”指數據涵蓋遺產地及周邊５０００平方千米的古建筑、城鎮、道路、森林、土壤、湖泊、水系等環境要素。值得一提的是，中國遙感科學家利用長時間序列遙感數據，分析了近３０年來吳哥古跡周邊的土地利用、森林退化、城市擴張、游客增多等變化過程。“我們可以清晰地看到：森林被砍伐，酒店和公共基礎設施在不斷增多……”王成說，現在當地政府和吳哥世界遺產管理局（ＡＰＳＡＲＡ）已意識到問題嚴重性，開始禁止當地居民砍伐原始森林，減緩開發建設的速度和規模。吳哥古跡位于柬埔寨暹粒省，擁有恢宏的寺廟群和水文設施。遺址由大石塊壘砌而成，處于沼澤地區。在每年１１月到次年４月的旱季，游客紛至沓來，當地人不得不更多地開采地下水，才能保證水的供應。

　　面對古寺廟群反復倒塌的現象，主流觀點曾認為：城鎮化、旅游業井噴造成的地下水位下降是引發地表失穩、威脅遺產地可持續發展的主因。但中國科學家卻得出了新的結論。該所陳富龍研究員利用雷達衛星數據制作了吳哥地區的地表沉降分布圖，精度可達毫米級，結果表明：該核心區在２０１１－２０１３年地表總體穩定，并未出現明顯的地表下陷的現象。團隊進一步分析寺廟不穩定的結構發現：地下水季節性變化、石材熱脹冷縮與自然風化，三者相互影響，共同觸發了每年１到２毫米的異常形變。古寺廟倒塌的最終原因是什么？其中輕微的地表下陷到底有多少影響？中國“地球資源環境動態監測技術”項目下的一項研究工作有望找到這些答案。

　　“遙感技術具有大尺度、時間序列長、成本低等諸多優勢。我們用遙感數據構建出的寺廟病害模型，為揭開遺產地的退化之謎提供了全新視野與定量依據。”王成說，整個項目團隊約３０人，每年工作５個月，通過遙感數據分析、實地調查與驗證等手段，獲取了吳哥古跡重點寺廟本體形變以及周邊地區近３０年來的土地利用和變化情況。目前已將項目所有空間影像數據與實地勘測數據進行標準化，建成了吳哥世界文化遺產數據庫，有助于國際科研、文保人士進一步開展吳哥遺址的研究和保護工作。１９９２年，歷經戰亂和自然災害的吳哥古跡被列入《世界文化遺產名錄》，同時被定為“瀕危遺產”。在聯合國教科文組織的倡議下，多個國家和國際組織展開合作拯救吳哥的保護行動。２０１１年，中國科學院遙感與數字地球研究所成立了國際自然與文化遺產空間技術中心（ＨＩＳＴ），這是聯合國教科文組織框架下唯一的利用空間技術進行世界遺產研究與保護的機構。２０１３年７月，由ＨＩＳＴ與ＡＰＳＡＲＡ聯合開展的吳哥遺產地環境遙感項目正式啟動。雙方已于２０１７年簽署了二期合作協議，將研究范圍擴大到柏威夏寺等其他世界遺產地，并成為該所正在實施的“數字絲路”國際科學計劃（ＤＢＡＲ）重要組成部分。