考古学家利用探地雷达“透视”古罗马地下城，发现惊人细节

古代罗马城镇法莱里·诺维（FaleriiNovi）位于罗马以北约31英里处，随着上千年时间的流逝，曾经的繁华最终被埋葬，如今只剩断壁残垣。

按照以前的考古方式，需要对这座“地下城”进行大面积挖掘工作才能还原出一个粗略的原貌，而在最新的一项考古活动中，来自剑桥大学的考古学家们使用先进的探地雷达（GPR），首次绘制出了埋在地下的整个城镇3D图，并发现了“惊人的细节”。

他们甚至能够通过对不同深度的场地进行成像，来了解该城镇从公元前241年建造到中世纪被废弃期间是如何演变的。

研究人员认为，这可能会揭示该地区古罗马城市街道、建筑物以及古人生活习性的更多细节，有望改变我们对此类遗址工作方式的探索。研究论文日前发表在Antiquity杂志上，这是一本世界考古学界的同行评审期刊。

图｜法莱里·诺维的地理位置（来源：Cambridge）

这个埋藏在地下的城镇，不禁让人们联想到另一座古罗马城市“庞贝”。

庞贝城曾经繁华兴旺，在公元79年被维苏威火山爆发时厚达6米的火山灰所掩埋，一夜之间，它的名字和位置被灾难抹除，直到1594年才被人偶然发现遗迹，大规模考古工作从1748年起发掘持续至今，为世人了解古罗马社会生活和文化艺术提供了宝贵资料，被誉为是世界十大古墓稀世珍宝之一。

探地雷达数据显示，法莱里·诺维同样拥有着成熟的水管网络、交易市场、庙宇、游泳池、剧院和公共纪念碑等。

尽管这座城镇的面积不到庞贝城一半，但其庙宇、市场建筑和泳池区却比研究人员预期的更复杂，发现的公共纪念物构造也与此前见过的有所不同，或能揭示更多古罗马城市的独特性。

图｜探地雷达扫描到的地下结构数据（来源：Cambridge）

“虽然掌握了更多的数据资料，但却不太可能以大规模投入的方式进行挖掘。”该项研究的主要作者之一，剑桥大学古典考古学教授马丁·米莱特（MartinMillet）分析称。

完整挖掘庞贝城花了近200年的时间，是因为庞贝相对来讲被火山灰封存得比较完整，历史研究价值和文物多样性都不是法莱里·诺维可比的。

法莱里·诺维在历史古籍中有较清晰的记载，仅仅代表了整个罗马帝国大约2000个城市中的一个。它最早出现在公元前241年，面积超过30公顷，一直存活到公元700年的中世纪早期才因各种战乱外迁因素逐渐荒废。

得益于科学探测技术的发展，现在不动一锹一铲，我们也能透视看到这座小城的面貌了。

图｜法莱里·诺维保留的断壁残垣（来源：lifeinitaly）

技术层面，米莱特和他的同事们使用了一辆全地形车来牵引着探地雷达设备，在整个75英亩的场地上，以大约每12.5厘米（4.9英寸）的间隔进行一次扫描。

之所以选择这个地方进行技术测试，是因为该城镇没有被森林或被新建筑物覆盖，十分空旷，此外，该站点受意大利法律保护，也没有被土地开发所破坏。

图｜一辆全地形车拖着探地雷达设备（来源：Cambridge）

在过去的20年中，使用遥感技术增进对古城镇的理解已比较常见。如今的探地雷达是其中一种可靠的方法，可提供掩埋结构的高分辨率3D图像。

根据不同电磁波的反射，测量反射波的幅度和传播时间，从而得到垂直的雷达图或轮廓图，同时使用几个平行的雷达图，则可以创建不同深度的水平切片（“时间片”或“深度片”）。

现在，基于这个由全地形车拖曳的多通道探地雷达阵列，再配合全球导航卫星系统接收器或跟踪全站仪进行实时定位，便能够迅速展开大面积侦测任务，同时能保持较高的样品密度。因此，这次对古罗马城镇的地图绘制达到了前所未有的细节水平。

图｜探地雷达勘测到的城镇全貌图（来源：Cambridge）

探地雷达的探测性能取决于土壤的电导率，而土壤的电导率受溶解盐、粘土含量和土壤湿度的影响。

在法莱里·诺维，夏季的总体干燥状况非常适合进行探地雷达调查，但偶尔的降雨会增加土壤电导率并限制雷达渗透深度。雨后，需要多达7天的时间等待地面干燥，才能产生最佳质量的数据。

通过对法莱里·诺维的雷达数据进行分析，科学家发现一些令人惊奇公共建筑，例如庙宇、修道院、集市建筑和洗浴中心等。尽管这些建筑类型属于罗马城市的预期范围，但其中一些建筑物的结构显得更为精致。

根据研究人员的说法，城镇的供水系统也非常现代，与我们今天所用的系统没有什么不同：供水系统是建造在建筑物之下的，而不是沿着街道和小巷而建。

图｜带注释的城市景观分析（来源：Cambridge）

此次扫描的结果，考古人员共收集了7170万个读数，每个读数包含400个时间样本，相当于286.8亿个数据点，大约每公顷4.5GB原始数据。

这样的数据集需要大量的时间进行分析，每公顷需要20多个小时才能进行考古解释。这一挑战也促使团队研究计算机辅助解释的方法，另外就是如何与地球物理勘探技术的结果相组合，这些技术能揭示不同的特征，科学家要探索将这些数据结合起来进行解释，而不是简单地叠加。

怎样更好地利用如此大量的探地雷达复杂数据，仍待进一步研究。米莱特说，他们期望在明年内完成对数据的处理，从而获得有关法莱里·诺维古城的更多发现。

研究人员在报告结论中表示：“虽然我们还没有了解这些不同城市系统是如何运作的，但这项调查为人们提供了新的见解，揭示了新的规划概念，打破了很多对罗马城镇‘标准化’的认知。”

接下来通过与庞贝城等更为熟悉的考古发现对比，这项工作或将揭示更为普遍的罗马城镇是怎样建设的。同时，基于大量的数据和计算机辅助的目标检测技术，可能会有新的洞察和发现。

更重要的是，该项研究代表了一个重要的概念证明，展示了如何在不造成任何破坏的条件下，详细研究古代历史，为学习和理解古罗马城镇文化，开启考古未来之路指出了一个新方向。