研究人员发现隐藏在乌兹别克斯坦山脉中的巨大古城

图贡布拉克的激光雷达合成视图。 资料来源：SAIElab/J.Berner/M.Frachetti

考古学家首次在中亚使用无人机激光雷达，揭示了在乌兹别克斯坦高山上新发现的两座中世纪贸易城市的细节。

考古队利用这一尖端技术绘制了这两座城市的考古规模和布局图，它们是丝绸之路山区有记载以来最大的城市之一，丝绸之路是连接欧洲和东亚的古代贸易路线的广泛网络。

这项研究由圣路易斯华盛顿大学艺术与科学系考古学教授迈克尔-弗拉切蒂（Michael Frachetti）和乌兹别克斯坦国家考古中心主任法尔霍德-马克苏多夫（Farhod Maksudov）领导，最近发表在《自然》（Nature）上。

2018 年无人机拍摄的图贡布拉克图像。 图片来源：迈克尔-弗拉切蒂

无人机激光雷达扫描提供了非常详细的广场、防御工事、道路和居住区的视图，这些都塑造了中亚六世纪到十一世纪高地社区、商人和旅行者的生活和经济。 这两座城市位于海拔 2000 到 2200 米的崎岖地带（与秘鲁的马丘比丘大致相当），是繁荣的山区城市化的不寻常范例。

2018 年无人机拍摄的图贡布拉克图像。 图片来源：迈克尔-弗拉切蒂

弗拉切蒂说，较小的城市今天称为塔什布拉克（Tashbulak），占地约 12 公顷，而较大的城市图贡布拉克（Tugunbulak）占地达到 120 公顷，"使其成为当时最大的地区性城市之一。"

他说："这些城市本应是中亚重要的城市中心，尤其是当你走出低地绿洲，进入更具挑战性的高海拔环境时。 虽然山区通常被视为丝绸之路贸易和流动的障碍，但实际上却是主要的交往中心。 动物、矿石和其他珍贵资源很可能推动了它们的繁荣。"

马克苏多夫说："这个遗址拥有精致的城市结构和特殊的物质文化，与低地定居文化大相径庭。很明显，一千多年前居住在图贡布拉克的人是游牧民族，他们保持着自己独特、独立的文化和政治经济。"

2018 年无人机拍摄的图贡布拉克图像。 图片来源：迈克尔-弗拉切蒂

激光雷达技术通常用于绘制被茂密植被遮挡的考古地貌图，但在植被稀疏的地方，如乌兹别克斯坦的山区，激光雷达技术还有额外的价值。Frachetti说："无人机操作在乌兹别克斯坦受到严格管制，因此这次发现也要感谢当地合作伙伴和政府给予我们的政治支持和许可。"

厘米级的扫描允许对古代考古表面进行先进的计算机分析，为城市的建筑和组织提供了前所未有的视角。Frachetti 说："这是迄今为止公布的分辨率最高的考古遗址激光雷达图像。之所以能够拍摄到这些图像，部分原因在于这座山区独特的侵蚀动态。"

迈克尔-弗拉切蒂。 资料来源：圣路易斯华盛顿大学

弗拉切蒂、马克苏多夫和他们的团队在 2011 年至 2015 年间利用预测性计算机模型和老式的徒步调查首次发现了这些高原城市，并在乌兹别克斯坦东南部追踪了丝绸之路的假定路线。 该项目历时数年才得以实现。 额外的时间最终被证明是一种幸运，让研究人员能够充分利用无人机激光雷达的最新进展。

弗拉切蒂说："最终的高清地图是三周内超过 17 次无人机飞行的综合结果。如果是人工绘制如此大面积的地图，我们可能要花费十年的时间。"

Frachetti 和他的空间分析、解释和勘探（SAIE）实验室的研究生们将无人机激光雷达数据编译成三维模型，然后交给华盛顿大学麦凯威工程学院的计算机科学与工程学教授Tao Ju和本科生 Xiaoyi Liu。 Ju 和 Liu 运用计算算法分析考古表面，并自动追踪数百万条线，以预测可能的建筑排列。 最后一步是将数字输出与可比建筑案例进行匹配，从而揭示出肉眼无法看到的巨大古城。"这个项目体现了真正的跨学科努力，"Ju 说。"分析技术在利用激光雷达扫描的许多领域都有潜在的应用价值。"

弗拉切蒂说，这两座城市都值得更仔细地考察。 对图贡布拉克的一个防御建筑进行的初步挖掘表明，这座由三米厚的夯土墙保护的堡垒可能曾是当地金属工匠将丰富的铁矿石转化为钢铁的工厂。 这种工业应该是这座城市及其经济的主要特征。

很显然，塔什布拉克和图贡布拉克不仅仅是偏远的前哨站或休息站。 丝绸之路也不仅仅是中国和西方的终点，Frachetti 说，"中亚地区的主要政治力量都在发挥作用。中亚地区的主要政治力量正在发挥作用。 网络的复杂核心也是创新的驱动力"。

弗拉切蒂希望利用同样的实地探测工作和无人机激光雷达相结合的方法，获得丝绸之路沿线及其他地区其他高海拔定居点的图片。他说："我们真的可以改变中世纪亚洲的城市发展地图。"

编译自/scitechdaily