河北倾斜摄影测量技术（oblique photography technique）能够快速、高效获取研究区域的测量数据和客观丰富的地面数据信息，同时与高清实景三维建模相结合，通过相应软件分析处理所获得的影像资料，能够构建区域内高分辨率三维模型。近年来，随着无人机在田野考古和文化遗产领域的广泛应用，倾斜摄影测量技术在考古遗址地形图测绘、文化遗产数字化领域得到了长足发展。武汉大学在此领域拥有国际领先技术，可以提供坚实的技术保障。

湖北十堰市郧阳区弥陀寺村学堂梁子（郧县人遗址），于2001年入选第五批全国重点文物保护单位，因为发现了两具距今约100万年的古人类头骨化石而享誉世界，同时还出土了大量的哺乳动物化石和石制器。2021年，获 文物局批准开始了第六次发掘。项目负责人为湖北省文物考古研究所陆成秋副研究员。合作单位有中科院古脊椎动物与古人类研究所、武汉大学长江文明考古研究院、十堰市博物馆、郧阳区博物馆。

2021年6月25日-27日，按照合作协议，武汉大学历史学院考古系、武汉大学长江文明考古研究院李英华与邹秋实老师、武汉大学测绘遥感信息工程 重点实验室、武汉大学长江文明考古研究院黄先锋老师与研究生及技术人员10余人在学堂梁子（郧县人遗址）完成了三维实景建模的基础数据采集工作，为后续发掘及研究的数字化记录及展示奠定了基础。

利用倾斜摄影测量技术，对研究区域进行高清实景三维建模，主要分为数据采集和分析两个步骤。在遗址现场主要是数据的采集，分两天进行。

图一  被遮挡探方内部的数据采集

天，对被遮挡的发掘探方内外进行数据采集。因为下着小雨，而且工作棚影响RTK信息的传输，所以研究人员通过在工作棚边缘布设控制点，使用无人机对被遮挡探方内外进行了低空摄影。当晚的数据处理结果证明工作棚内外RTK数据衔接是准确的。

第二天，对遗址保护范围内的区域进行数据采集。研究人员使用无人机在学堂梁子（郧县人遗址）涉及区域进行飞行摄影。因遗址涉及区域范围较广，在进行现场航飞之前，技术人员收集了遗址的相关地理资料，包括坐标系统、高程基准参数、已有的地形图成果与地名资料、控制点布设等，制定了无人机航飞技术方案，规划了无人机飞行航线。这部分数据采集分成两组同时进行。

组使用大疆M300 RTK无人机在规划好的测区内进行飞行摄影。测区内共设置9个控制点、3个检查点，采用CGCS 2000 大地坐标系，从多个角度采集具有空间信息的照片。为提高三维模型的精度和分辨率，本次航飞综合考虑测区面积及现场地貌情况，航拍过程中使用了两种相机镜头：大疆禅思P1镜头和大势智慧双鱼五相机6.0 X Pro镜头。其中，大疆禅思P1镜头航高240 米，正射飞行，倾斜角度为-45°和-90°，地物分辨率3厘米。大势智慧双鱼五相机6.0 X Pro镜头航高177米，倾斜飞行，倾斜角度为45°，地物分辨率2厘米。共获得7303张照片用来进行后续的建模工作。

第二组使用RTK测量地面控制点的坐标。控制点是地面控制网的组成部分，是内业处理环节校正三维模型的重要参考。控制点的坐标使用CORS基准站用GPS-RTK测定。在两天的数据采集过程中，探方所在区域覆盖的金属材质保护大棚对RTK信号造成了遮挡，RTK不能对探方所在区域的三维坐标进行测量。后来，通过采用两个数据的公共可视区域的连接点，对两个数据坐标系进行了统一。

组航飞前对无人机进行调试

第二组布设的控制点

研究团队在武汉大学测绘遥感信息工程 重点实验室对在遗址现场获取的倾斜测量数据进行了处理与分析。

此次数据处理，重建大师V4.0软件运行时长共14小时42分钟，从最初的7303张照片中筛选出5858张入网照片，照片入网率80.21%。最终获得了遗址探方及周边区域的高清实景三维模型，其中地面覆盖范围5.52平方公里，平均地面分辨率2厘米。

图二 学堂梁子（郧县人遗址）三维模型重建成果

在数据采集分析完成后，研究人员将坐标数据与田野考古数字化管理平台对接，同时实时跟踪田野发掘记录，用相机、手机app等拍摄照片后上传云端，使每一个发掘面、每件遗物的出土状况均能以三维实景复原的方式完成实时记录，提高了记录的速度、精度，减少了时间和工作量。

同时，武汉大学遥感信息工程 重点实验室黄先锋老师团队正在开发新的软件、打破技术上的障碍，使考古发掘研究人员在野外或实验室仅仅通过现场拍照、上传照片到团队开发的云端地球平台（https://earth.daspatial.com/）处理数据，即可在极短的时间内自动去掉杂乱背景，生成高分辨率高精度的实景三维模型，而且整个过程几乎免费，解决了Photoscan软件建模时间长、速度慢、对电脑和图像要求高、模型矢量性不足、精度不高的问题，从技术上为考古发掘与研究人员完全扫除了操作障碍。