大疆禅思L2激光雷达助力发现古代城址

引自DJI大疆行业应用服务：

华夏文明贯穿我们身边的每一寸热土，你是否想象过，脚下的土地深处，可能隐藏着曾经的古代城址？

这些古代城址曾人声鼎沸，如今随着社会变迁，大多数藏于鲜为人知之处。但昔日恢弘的遗址没有被抹平，静待人们重新发掘它的荣光。

为了发现和保护我国文物资源，2023 年，第四届全国文物普查正式启动，探寻文明根脉，筑牢文化自信。其中，古代城址是调查的重点对象。

第四次全国文物普查通知

难以寻觅的古代城址

在广阔土地上寻找古代城址，一直是一项充满挑战的任务。

古代城址常常隐藏在人迹罕至的深山密林，或被现代建筑覆盖无法直接发现，还有一些被损毁的遗址，只留下细微的地貌起伏（即“微地貌特征”），通常难以被肉眼或常规仪器观测到。

难以寻觅的古代城址

采用传统的可见光摄影测量方式，往往无法识别遗址的微地貌特征；人工实地踏勘虽能发现部分痕迹，但考古路途崎岖艰险，效率非常有限。

无人机搭载激光雷达，能够很好地解决这一难题：不仅可以有效重建微地貌特征，而且能穿过植被获取地面信息，发现潜在的遗迹。

早在 30 年前，激光雷达便被引入考古领域。但一直以来，激光雷达价格高昂、结构复杂、使用难度高，让考古学者望而却步。近年来，随着产品价格和使用门槛的降低，将激光雷达普及到考古调查领域，终于迎来全新的可能性。

使用大疆 M300 RTK 搭载禅思 L2 激光雷达

用于考古调查

河南南阳地区古代城址调查，就是一个采用激光雷达调查古遗迹的典型案例。

南阳历史悠久，自旧石器时代始，人类先祖就在这块土地上繁衍不息。近期，西北大学文化遗产学院联合大疆行业合作伙伴，调查南阳古代遗址。

项目组经过综合考虑，选用大疆经纬 M300 RTK 搭载禅思 L2 激光雷达，对南阳地区的博望故城、金汤寨古城、梁城、方城、圣井寺古城和棘阳城进行调查，终成功发现古城遗址。

南阳城址激光雷达考古调查点位置图

L2 简单易用

高效调查南阳古城遗址

在南阳古城，项目组使用 DJI Pilot 2 App 自动生成面状航线，设置飞行高度 130m，航速 8m/s，旁向重叠率 30%，采样频率 240 kHz，五回波重复扫描。该参数下点云密度平均 150 点/㎡，相当于每 8cm 就有 1 个点云数据，点云密度高，满足考古基础资料的密度要求。

禅思 L2 高度集成了激光雷达、高精度惯导、测绘相机三大模块，自动化程度高，开机即作业，作业过程支持点云实时预览，操作简单，哪怕是非的测绘人员，用起来也是得心应手。

点云实时预览

作业人员可在现场预览、回放点云模型

此外，项目组表示，如果采用传统人工调查的方式，所有林下的城墙遗迹勘测均需人工配合全站仪进行测量，每个城址至少需要 5-6 小时，且数据为矢量点，缺乏完整的数字高程模型和三维模型，地表起伏较小的遗迹无法感知。而使用无人机搭载激光雷达仅需 2 人，每个城址仅需 30-60 分钟，作业效果大幅提升。

高精度数据

识别古代城址

内业数据处理方面，大疆智图免费支持 L2 点云数据后处理，可利用地面点分类功能，将地面点和植被分离，生成 DEM（数字高程模型）。得益于智图点云自动平滑降噪等功能，生成的点云数据质量更优。

大疆智图支持多种点云渲染模式

大疆智图兼容性高，处理后的数据可再导入第三方软件，进行深度处理和可视化处理，终形成完整的古代城址数字高程图。

激光雷达采集的数据，主要解决考古调查的两大问题。

1、见深识远：强穿透性，识别植被覆盖下的城址遗迹。

植被覆盖是影响考古学家判断古代城址结构的主要因素，比如此次调查的圣井寺古城，城墙上方有部分植被覆盖，影响城墙结构记录。由于禅思 L2 具备穿透性，可穿透植被，无需人工打点测量，即可获取林下高精度地面点数据。

圣井寺古城植被去除前正射图（左）

去除后（右）城址结构对比

在植被覆盖、地形复杂的金汤寨古城、博望故城，项目组在提取植被滤波和地面点数据后生成的 DEM 中，同样发现了古城范围及结构特征。

金汤寨古城植被去除前正射图（左）

去除后（右）城址结构对比

博望故城植被去除前正射图（左）

去除后（右）城址结构对比

2、见微知著：高精度数据，识别古城结构的微地貌特征。

对于遭到损毁、只留下微地貌特征的遗迹，激光雷达采集的数据精度高，可感知与重建微地貌特征，帮助复原古城址的基本结构。

棘阳城就属于此类情况，从当地当前时段的卫星影像和航拍影像中，基本无法看到任何墙体特征。但在 DEM 上，项目组发现棘阳城有一处线性高程异常，形态类似城墙的拐角。通过第三方软件将高程向上拉伸 5 倍后，发现一组疑似墙体的地貌特征。

棘阳城激光雷达微地貌对墙体的识别分析

在南阳古城遗迹调查项目中，面对植被覆盖、遗迹特征微小、建筑物密集等干扰因素，禅思 L2 激光雷达强穿透性、高精度，让遗迹“现形”，有效推动了考古调查工作的精细化和科学化，为后续的考古发掘、研究、保护以及活化利用，提供了更加翔实、有效的材料。

科技进步见证文明的延续

其实在考古界，这并非学者初次使用大疆激光雷达禅思 L2 进行调查。

2023 年，位于北美洲的考古人员，使用大疆无人机搭载激光雷达 L2，寻获隐藏在危地马拉丛林中的金字塔（La Danta, El Mirador）。当古老文明遇见前沿科技，本不为人知的金字塔得以“原形毕现”，重现曾经的玛雅文明。

L2 发现丛林中的金字塔

高精度、高穿透、高效率，大疆禅思 L2 激光雷达“慧眼”穿越千年，成为文物保护的“利器”，让过去很多不可能发现的信息，清晰地呈现在世人面前。

相比以往动辄百万甚至千万的激光雷达，禅思 L2 价格的降低，也进一步降低了使用门槛。大疆行业应用一直坚持“平民化航测”理念，通过技术创新和产品迭代，让技术真正地应用到千行百业。