他在雨林中发现了玛雅的“失落之城”，靠的居然是免费的地图？( 二 )
激光雷达在考古领域的应用，从21世纪初便开始了。尤其对于隐藏在茂密植被下的遗迹而言，激光雷达技术为考古学家们省去了不少在丛林中的艰苦跋涉和测绘。现在，考古学家们利用激光雷达技术，只需要找到目标，再舒舒服服地坐飞机过去，几天就可以搞定测绘工作。
塞巴尔地区的森林，若无激光雷达地图，遗迹很难被发现 | uanews.arizona.edu
波莫纳学院(Pomona College)的考古学家阿伦·蔡斯(Arlen Chase)是激光雷达的早期使用者之一。他使用激光雷达技术，于2009年绘制了位于伯利兹的玛雅城市卡拉科尔(Caracol)的地图。他的儿子阿德里安·蔡斯(Adrian Chase)目前在亚利桑那州立大学攻读博士学位，研究课题是用激光雷达比较卡拉科尔4000多户人家的居住面积，以此推断当时的社会不平等程度（和现在一样，富裕的居民拥有更大的房子）。
在激光雷达出现之前，这样的批量分析几乎是不可能的。2013年，悉尼大学（University of Sydney）的考古学家达米安·埃文斯（Damian Evans）团队就利用激光雷达技术，在森林里发现了柬埔寨沉寂1200年的Mahendraparvata古城。
Lidar测绘出的阿兹台克的古城遗迹 | C. Fisher
激光雷达是什么呢？
Lidar是“光探测和测距”（Light Detection and Ranging）的简称，是一种利用脉冲激光形式的光，来测量可变距离的遥感方法。激光雷达仪器主要由激光、扫描仪和专用全球定位系统（Global Positioning System，GPS）接收器组成，现在很多都是用飞机和直升机作为搭载完成。
2015年，野田武团队在休斯顿大学（University of Houston）国家航空激光测绘中心(NCALM)的工作人员的帮助下，在短短6天时间内，就完成了塞巴尔古城周围470平方千米区域的测绘和激光雷达数据收集。
他们将激光雷达设备放置在小型飞机上，盘旋在距雨林700米的高空。当特定波长的激光从机载发射器出发后，一些激光穿透雨林浓密的冠层，抵达目标时，光束被它所遇到的表面反射，返回接收传感器，其间记录的时间，用来计算目标与激光发射器之间的距离，并据此记录地面的三维形态。这就类似一道初中物理题——已知光速和光源到某一点的往返时间，计算光源与目标位置的距离。
激光雷达设备被放置在小型飞机上 | gisgeography
针对不同植被密度以及海拔高度的区域，工作人员还要相应地调整飞行高度以及发射激光的频率，对于塞巴尔城中心区域，分别从700米、600米和400米高度，打出不同频率的脉冲“组合拳”，穿透层层树林，为这个地方提供了极其细微的考古特征。
密密麻麻的数据并不能直观地表现出遗迹的形态，此时，就需要数字高程模型（Digital Elevation Model，DEM）来帮忙了。
DEM是通过地形高程数据，即放置在飞机上由激光扫描所得到的的数据，实现对地面地形的数字化模拟，是一种实体的表现方法。数据跑完之后，研究团队就得到了一个水平分辨率为0.5米，去除植被后的模型，一座失落的古遗迹，就这样出现在了屏幕上。
Lidar数据经过DEM后的裸地模型
激光雷达技术不仅为考古学家提供了分析古代世界的新方法，也能让人类看待当下和未来视角发生的变化——我们能不能用激光扫描，绘制出地球上所有土地的详细地图呢？
科罗拉多州立大学（Colorado State University）的考古学家克里斯·费希尔（Chris Fisher）教授正在推动这件事，建立一个“地球档案馆”。这一项目的灵感，来源于非盈利组织CyArk，该组织正在使用激光雷达技术以3D方式记录文化遗迹和遗址。
不过，激光雷达可以记录的东西，可远不仅仅是这些。
激光雷达可应用的范围十分灵活，依据不同的用途，激光测距的光学参数也会有所调整，例如，测量地形时，通常使用波长为1047 nm、1064 nm、1550nm等的近红外激光；而测量海底和河床的海拔高度时，则采用透水性较好的蓝绿激光波段，如532 nm。
因此，激光雷达不仅可以扫描陆地，对于冰盖、沿海、深海等水域环境的地理空间信息也可以轻松得到，构建整个地球的3D地图不是梦。而且，数据的分辨率已经高到十分惊人。“我们可以看到地面上大约20厘米的东西，大约是一块建筑用砖块的大小。”
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