2024年9月17日发(作者：关爵)
企肥学统学报（自然科学版）
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｅｆｅｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ）
２０１１年５月第２ｌ卷第２期
Ｍａｖ ２０１１ Ｖｏ１．２１ Ｎｏ．２
ＰＤＡ＋ＧＰＳ与ＡｒｃＰａｄ支持下的野外考古数据采集
高 飞
（合肥学院旅游系，合肥２３０６０１）
摘要：传统考古调查存在着数据记录随意、格式不规范及仪器野外使用不便等缺点，特别在后期工作中，相关
资料的统一管理和使用较为麻烦．以ＰＤＡ和ＧＰＳ为平台，整合ＡｒｃＰａｄ移动ＧＩＳ软件尝试进行野外遗址调查．试
验表明，能够快捷的采集考古目标的空间及属性信息，进行室内作业精度检验，并能实现地物的遥感、ＧＩＳ、ＧＰＳ
信息有效结合；该方法可减少野外考古调查的工作程序和繁重的手工劳动，提高了调查数据的完整性和准确性．
关键词：ＡｒｃＰａｄ；ＧＰＳ；野外考古调查；数据采集
中图分类号：Ｆ５９０．３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７３—１６２Ｘ（２０１１）０２—００３６—０４
Ｄａｔａ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｏｆ Ｆｉｅｌｄ Ａｒｃｈａｅ０ｌ０ｇｉｃａＩ
Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｂｙ ＰＤＡ＋ＧＰＳ ａｎｄ ＡｒｃＰａｄ
ＧＡ０ Ｆｅｉ
（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｔｏｕｒｉｓｍ，Ｈｅｆｅｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈｅｆｅｉ ２３０６０１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍａｎｙ ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ，ｓｕｃｈ ａｓ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ’Ｓ ｌａｇｓ ａｎｄ ｎｏ ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ，ｗｈｉｃｈ ｎｏｗ ｅｘｉｓｔｓ ｉｎ ｆｉｅｌｄ
ａｒｃｈａｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｄａｔａ ｃｏｌｌｅｃｔｉｎｇ ｃｏｍｍｏｎｌｙ．Ｓｏ ｉｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｔｈｅ ｉｎｃｏｎｖｅｎｉｅｎｃｅ ｏｆ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｕｓｉｎｇ
ｄａｔａ．Ｉｔ ｉｓ ｂｕｉｌｔ ｕｐｏｎ ＰＤＡ ａｎｄ ＧＰＳ，ｉｎｔｅｇｒａｔｉｎｇ ＡｒｃＰａｄ ｍｏｖｉｎｇ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｏｆ ＧＩＳ ａｎｄ ｔｒｙｉｎｇ ｔｏ
ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｆｉｌｅｄ ｓｉｔｅ．Ｉｔ ｉｓ ｃｏｎｃｌｕｄｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｃａｎ ｃｏｌｌｅｃｔ ｃｕｌｔｕｒａｌ ｒｅｌｉｃｓ’ｓｐａｃｉｎｇ ａｎｄ ａｔｔｒｉｂｕｔｅ
ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ｔｈｅ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｉｎ ｆｉｅｌｄ，ｒｅａｌｉｚｅｓ ｔｈｅ ｃｏｎｊｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔａｒｇｅｔ ｒｅｍｏｔｅ Ｓｅｎｓｉｎｇ
Ａｒｃｈａｅｏｌｏｇｙ，ＧＩＳ ａｎｄ ＧＰＳ．Ｉｔ ｉｓ ａｌｓｏ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｗｏｒｋ ｂｙ ｈａｎｄ ｏｆ ｍａｎａｇｅｒｉａｌ ｐｅｒｓｏｎｎｅｌ ａｎｄ
ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｉｎｔｅｇ６ｔｙ ａｎｄ ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｄａｔａ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＡｒｃＰａｄ；ＧＰＳ；ｆｉｌｅｄ ａｒｃｈａｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ；ｄａｔａ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ
野外考古调查数据采集的涉及面广，包含的内容丰富，不仅包括记录考古目标的地理坐标，海拔高程
信息等空间信息，还需存储形状、面积、范围等属性信息．以往各类考古数据的采集通常是由考古工作人员
分工记录，但调查周期长，人员技能掌握程度不同，记录内容随意、格式不规范、使用仪器差别大及野外的
使用不方便等缺点 ｊ，使得后期对于同一个目标的相关资料进行查询、使用和管理非常麻烦，即便耗费
大量时间也很难将大量的资料综合在一起进行定量研究，传统方法越来越难以胜任信息时代考古的需求．
移动地理信息技术的发展使得ＧＩＳ应用到野外调查资料的收集成为可能，移动ＧＩＳ是卫星定位技术、
移动通信技术、ＧＩＳ、互联网等技术的综合性数字化信息系统 Ｊ，通过移动ＧＩＳ技术，考古工作者可以利用
装有移动ＧＩＳ软件ＡｒｃＰａｄ的ＰＤＡ结合ＧＰＳ模块在野外考古调查，这种方法可以快速、准确、标准的记录、
检验目标的空间信息和属性信息，简化了考古调查的工作步骤，更加客观地反映了考古目标的状况，减少
了数据后期处理的工作量．
收稿日期：２０１１—０３—１２ 修回日期：２０１１—０４—０４
基金项目：合肥学院科研发展基金项目（１１ＫＹ０７ＺＲ）资助．
作者简介：高飞（１９８ｌ一），男，安徽合肥人，合肥学院旅游系助教，硕士；研究方向：遥感数字图像处理、遥感考古、ＧＩＳ应用
第２期 高飞：ＰＤＡ＋ＧＰＳ与ＡｒｃＰａｄ支持下的野外考古数据采集 ３７
１ ＰＤＡ＋ＧＰＳ平台与ＡｒｃＰａｄ软件组合的特点与优势
１．１移动ＧＩＳ的组成特点移动ＧＩＳ的体系主要由移动通信、地理信息系统、无线定位系统和移动终端
四个部分组成．移动终端可多样，包括ＰＤＡ、手机、有无线功能的掌上电脑、车载终端等，其中ＰＤＡ，即“个
人数字助理”，这种手持设备集中了计算、电话、传真和网络等多种功能，是一种小型的可装有操作系统的
终端．
采用ＰＤＡ＋ＧＰＳ平台结合ＡｒｃＰａｄ更适合考古数据采集，因为除了空间、属性等信息记录与处理方面功
能较强外，ＰＤＡ机的重量轻、体积小、操作简便、连续工作时间长、机构紧凑，系统运行速度都很好．
ＡｒｃＰａｄ是目前应用很广泛的ＥＳＲＩ公司的产品，它是可运行于ＰＤＡ终端的小型通用地理信息系统平台，能
够进行移动制图和简单的ＧＩＳ应用． ５ 采用装有ＡｒｃＰａｄ的ＰＤＡ通过结合ＧＰＳ模块，可以成为一个野外数
据采集前端，能够为野外工作者提供数据输入输出、查询等．
１．２ ＡｒｃＰａｄ软件的关键特性
１．２．１ 使用标准数据格式ＡｒｃＰａｄ为移动ＧＩＳ软件，可直接应用桌面ＧＩＳ系统中标准的ｓｈａｐｅｆｌｉｅ格式矢
量数据，而不需进行数据格式转换．支持通用的栅格遥感影像格式，并可以将栅格和矢量数据进行结合使
用．软件对地图实体的表达可以通过文件点、线、面的记录方式，能与台式机上运行的ＡｒｃＧＩＳ等软件直接
交换数据源，具有很好的交互性．
１．２．２ 允许数据获取与编辑ＡｒｃＰａｄ允许用户使用ＰＤＡ对目标的空间及属性数据信息实时创建、编辑、
删除和移动．
１．２．３ 支持ＧＰＳ数据获取ＡｒｃＰａｄ支持和ＧＰＳ模块相连，可以显示个体在地图上的实时位置信息，并可
以记录行动轨迹的地理坐标；其中ＧＰＳ信息可在空间数据的文件中以属性信息存储．
１．２．４可任意显示图像和信息查询ＡｒｃＰａｄ具有地图显示和查询工具，可实现载人图像放大、缩小、平
移，固定比例尺显示，并以当前ＧＰＳ位置为中心，测量距离、面积、方位角等，通过链接显示图形的附加
信息．
１．２．５ 可二次开发ＡｒｃＰａｄ提供了二次开发工具ＡｒｃＰａｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｂｕｉｌｄｅｒ，可采用ＶＢＳ、ＸＭＬ开发语言
（扩展开发采用ｅｍｂｅｄｄｅｄ Ｖｉｓｕａｌ ｃ＋＋），可根据研究的对象设计不同的模型，也可对系统界面及功能进行
定制开发．
２传统野外考古调查遇到的问题
考古工作者野外调查工作主要包括：实地记录考古目标的名称、形状、位置、地理坐标、年代、等空间信
息和文物特征；测绘文物线图、摄制文物照片等属性信息；对室内地图分析得到的信息进行实地验证．传统
考古主要是携带纸质地形图，现场文字记录、拍摄照片等，调查获得的数据基本上是纸质资料，后期考古工
作者再将这些信息进行整合；大型项目分阶段调查时，数据记录易分散，造成记录不统一，甚至资料丢失，
这种考古调查方式操作繁琐，并不能保证信息记录的准确性，数据后期的整理工作多，考古数据的及时应
用也受到了限制．
近年国家提倡应用新技术，考古部门逐渐引入了计算机、高分辨遥感影像、ＧＰＳ定位等设备，给考古调
查带来了一定便利，但野外收集资料阶段的实际工作中仍感不足．遥感手段只能实现宏观上的监测，很难
得到考古目标更精确的细节信息；目标地物的空间信息和属性信息很难结合，常常在整理资料时出现调查
获得的文字、图片等信息对应不上的情况；目前常用ＧＰＳ设备都不能加载地形图、遥感影像等栅格图像，
使得在环境不熟悉、无地物参考标志的地区，仅用ＧＰＳ找不准或找不到预定的考古目标，更无法进行有效
的信息验证；对错误记录的空间信息也无法当场快速修正，并且调查结束后分散收集的资料需逐个录入到
系统中，各种设备的同步使用性较差，数据格式不能完全兼容，需要转换等．
因此，如果能采用一种设备完成大部分工作，不但能有效获取各种信息，而且省去了资料的二次处理
过程，最终能统一导出使用，无疑大大增加考古工作的效率．
ＡｒｃＰａｄ、ＰＤＡ、ＧＰＳ组成了ＧＩＳ、遥感、ＧＰＳ一体化野外考古数据采集系统，可同时收集考古目标的空
间、属性信息和元数据．其中ＰＤＡ为系统提供硬件支持，遥感可以为系统提供高分辨率的野外地质底图， Ｌ．
３８ 合肥学院学报（自然科学版） 第２ｌ卷
ＧＰＳ模块为系统提供实时地理坐标，ＡｒｃＰａｄ软件能够进行数据处理
３ ＡｒｃＰａｄ在野外考古调查中的应用方法与功效
３．１设备和数据准备数据包括考古区域的大比例尺地形图、遥感影像以及与考古路线有关的矢量图形．
ＡｒｃＰａｄ可以研究区地图为底图背景显示，通常采用栅格的遥感影像，它能较直观地反映研究区的各种自
然和人文景观，事先需要对地形图和遥感影像进行几何精校正，并转换至同一坐标系下．ＡｒｃＰａｄ支持通用
的栅格图像格式，可以读取并显示结合了空问坐标信息的影像．室内制作的考古调查路线可一并以矢量格
式导入软件中，用于实地导航．硬件设备主要是具备摄影功能的ＰＤＡ、ＧＰＳ模块，ＰＤＡ与ＧＰＳ模块之间通
过蓝牙等方式相连，实时接收卫星定位信号，显示所在位置的地理坐标．
３．２提高考古调查数据完整规范性和工作效率 在ＧＰＳ模块导航辅助下，携带ＰＤＡ可快速按设备提示
到达每一处预定考古目标，节约了现场寻找路线的时问．考古野外作业中经常需要知道当前自己在地图上
的位置以便确认地物信息．以往在没有参照物的情况下基本无法判定，ＰＤＡ和ＧＰＳ为平台下的ＡｒｃＰａｄ可
以在实现导航的同时，在屏幕上精确的标出当前设备在底图上的地理坐标、高程等信息（见图１）．
数据采集全过程实现了统一标准的记录格式，避免了因操作人员不同等因素造成的记录误差．考古目
标的空间信息可以抽象成点、线、面描述，利用ＡｒｃＰａｄ可以根据实际需要在底图上建立这三种形式的图
层，以ｓｈａｐｅｆｉｌｅ文件格式分别存储．当需要记录遗址轮廓时，手持ＰＤＡ沿考古目标行走一周，系统即自动
绘制行程轨迹形成轮廓（见图２）．在此过程中，软件为该记录为分配唯一的ＩＤ标识码，可自动计算出面积
和周长等．
图１ ＡｒｃＰａｄ环境下的导航信息 图２ ＡｒｃＰａｄ属性信息采集
ＰＤＡ＋ＧＰＳ与ＡｒｃＰａｄ的方法提高了考古数据采集的效率，并对考古目标形成了遥感观测，地面观察，
ＧＰＳ卫星定位三位一体的、精确的记录．使用带有拍摄功能的ＰＤＡ可对考古目标进行多方位多角度的摄
影、摄像，这些属性信息通过先前建立的目标的ＩＤ标识码和其相应的空间信息自动连接，可供随时调用；
同时ＡｒｃＰａｄ将自动保存数据采集的Ｅｔ期、时间等元数据，整个过程一个人手持设备即可完成．
３．３提供遥感考古实地验证功能 目前，遥感考古应用越来越广泛，通过遥感方法在影像上识别出的疑
似考古目标信息，往往由于影像分辨率不够和各种因素影响，需要调查人员实地确认以便确认和获取更精
密的信息．但在一些地形不明显的区域，难以精确的确定实地所见与影像目标的对应关系．ＰＤＡ＋ＧＰＳ与
ＡｒｃＰａｄ大大改善了这个状况，以研究区遥感影像为底图，结合考古目标的数字化图层，两者在ＡｒｃＰａｄ中叠
合显示．这样，即使不懂地学的人也能轻松根据屏幕显示找到对应的目标，验证遥感考古室内作业的信息，
第２期 高飞：ＰＤＡ＋ＧＰＳ与ＡｒｃＰａｄ支持下的野外考古数据采集 ３９
并可实时修正前期数据，更新数据库．
３．４具有安全有效的数据存储和交换方式ＰＤＡ耗能低，适合在没有外接电源的情况下长时间工作，它
具有存储空间大、ＰＤＡ＋ＧＰＳ与ＡｒｃＰａｄ集成使用的成本小、数据通用性好的特性．ＡｒｃＰａｄ记录的信息通过
同步软件可直接导出至Ａｒｃｇｉｓ、Ｍａｐｇｉｓ等桌面ＧＩＳ软件中使用，数据保持了采集时的状态，大大简化了传
统考古方法调查之后的数据整理工作，可在第一时间对所采集信息做综合的研究或发布．
４实践结果
实验采用了诺基亚ＬＤ一３Ｗ蓝牙模块结合装有ＡｒｃＰａｄ软件的ＰＤＡ，对安徽巢湖柘皋区部分遗址进行
的实地调查．ＰＤＡ为多普达ＣＨＴ９０００，除了具有外接无线蓝牙模块功能外，还具备２００ｗ像素拍照和录音
的功能．在考古调查时，不但可以对调查现场拍照，还能通过语音记录调查现场的情况，具体工作流程如图
３所示．
在ＰＤＡ＋ＧＰＳ与ＡｒｃＰａｄ的支持下，仅２人用３天时间对柘皋镇方圆７公里的２０多个分布在乡村田地
间的已知遗址和疑似遗址点做了调查和验证，以点、线、面分别记录了考古目标的位置、形状、面积、周长
灯，记录了相应的相片（见图４）、文字资料、当地人提供的遗址有关的语音信息等，完成了通常需要３人一
周的野外工作量．
图３ 考古野外数据采集工作流程 图４ 导入桌面ＧＩＳ软件后的考古调查数据
以ＰＤＡ＋ＧＰＳ为平台的ＡｒｃＰａｄ移动ＧＩＳ软件进行野外考古数据采集是集成多种技术的新方法．通过
在安徽柘皋区的考古实践，充分证明亍该方法在考古调查中的快速、准确、便捷的特点，大大地节约了考古
调查的时间，人力，物力；同时有效地解决了考古调查中的信息获取不完整、记录格式不规范、野外使用不
方便等问题．实验证明它确是一种应用广泛、有较好前景的方法．
参考文献：
［１］刘建国．ＧＩＳ支持的聚落考古研究［Ｄ］．北京：中国地质大学（北京）地球科学与资源学院博士学位论文，２００７．
［２］ 刘建国．数字考古的理论与实践［Ｊ］．南方文物，２００７（１）：２—８．
［３］魂晓峰．基于ＡｒｃＰａｄ的移动ＧＩＳ开发与应用［Ｄ］．上海：华东师范大学资源与环境学院硕士学位论文，２００６．
［４］ 付丽莉，王志杰，李钢．移动ＧＩＳ技术在土地变更调查中的应用［Ｊ］．海洋测绘，２００５，２５（５）：６８—７０．
［５］ ＥＳＲＩ公司．移动终端ＧＩＳ－Ａｒｃｐａｄ［ＥＢ／ＯＬ］．（２０１０－１ Ｉ－２９）［２０１ ｌ－０３—０１］．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｓｒｉｃｈｉｎａ—ｂｊ．ｃｎ／２０１０／１ １２９／
３２３．ｈｔｍ１．
［责任编校：李军］
2024年9月17日发(作者：关爵)
企肥学统学报（自然科学版）
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｅｆｅｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ）
２０１１年５月第２ｌ卷第２期
Ｍａｖ ２０１１ Ｖｏ１．２１ Ｎｏ．２
ＰＤＡ＋ＧＰＳ与ＡｒｃＰａｄ支持下的野外考古数据采集
高 飞
（合肥学院旅游系，合肥２３０６０１）
摘要：传统考古调查存在着数据记录随意、格式不规范及仪器野外使用不便等缺点，特别在后期工作中，相关
资料的统一管理和使用较为麻烦．以ＰＤＡ和ＧＰＳ为平台，整合ＡｒｃＰａｄ移动ＧＩＳ软件尝试进行野外遗址调查．试
验表明，能够快捷的采集考古目标的空间及属性信息，进行室内作业精度检验，并能实现地物的遥感、ＧＩＳ、ＧＰＳ
信息有效结合；该方法可减少野外考古调查的工作程序和繁重的手工劳动，提高了调查数据的完整性和准确性．
关键词：ＡｒｃＰａｄ；ＧＰＳ；野外考古调查；数据采集
中图分类号：Ｆ５９０．３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７３—１６２Ｘ（２０１１）０２—００３６—０４
Ｄａｔａ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｏｆ Ｆｉｅｌｄ Ａｒｃｈａｅ０ｌ０ｇｉｃａＩ
Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｂｙ ＰＤＡ＋ＧＰＳ ａｎｄ ＡｒｃＰａｄ
ＧＡ０ Ｆｅｉ
（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｔｏｕｒｉｓｍ，Ｈｅｆｅｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈｅｆｅｉ ２３０６０１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍａｎｙ ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ，ｓｕｃｈ ａｓ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ’Ｓ ｌａｇｓ ａｎｄ ｎｏ ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ，ｗｈｉｃｈ ｎｏｗ ｅｘｉｓｔｓ ｉｎ ｆｉｅｌｄ
ａｒｃｈａｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｄａｔａ ｃｏｌｌｅｃｔｉｎｇ ｃｏｍｍｏｎｌｙ．Ｓｏ ｉｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｔｈｅ ｉｎｃｏｎｖｅｎｉｅｎｃｅ ｏｆ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｕｓｉｎｇ
ｄａｔａ．Ｉｔ ｉｓ ｂｕｉｌｔ ｕｐｏｎ ＰＤＡ ａｎｄ ＧＰＳ，ｉｎｔｅｇｒａｔｉｎｇ ＡｒｃＰａｄ ｍｏｖｉｎｇ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｏｆ ＧＩＳ ａｎｄ ｔｒｙｉｎｇ ｔｏ
ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｆｉｌｅｄ ｓｉｔｅ．Ｉｔ ｉｓ ｃｏｎｃｌｕｄｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｃａｎ ｃｏｌｌｅｃｔ ｃｕｌｔｕｒａｌ ｒｅｌｉｃｓ’ｓｐａｃｉｎｇ ａｎｄ ａｔｔｒｉｂｕｔｅ
ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ｔｈｅ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｉｎ ｆｉｅｌｄ，ｒｅａｌｉｚｅｓ ｔｈｅ ｃｏｎｊｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔａｒｇｅｔ ｒｅｍｏｔｅ Ｓｅｎｓｉｎｇ
Ａｒｃｈａｅｏｌｏｇｙ，ＧＩＳ ａｎｄ ＧＰＳ．Ｉｔ ｉｓ ａｌｓｏ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｗｏｒｋ ｂｙ ｈａｎｄ ｏｆ ｍａｎａｇｅｒｉａｌ ｐｅｒｓｏｎｎｅｌ ａｎｄ
ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｉｎｔｅｇ６ｔｙ ａｎｄ ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｄａｔａ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＡｒｃＰａｄ；ＧＰＳ；ｆｉｌｅｄ ａｒｃｈａｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ；ｄａｔａ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ
野外考古调查数据采集的涉及面广，包含的内容丰富，不仅包括记录考古目标的地理坐标，海拔高程
信息等空间信息，还需存储形状、面积、范围等属性信息．以往各类考古数据的采集通常是由考古工作人员
分工记录，但调查周期长，人员技能掌握程度不同，记录内容随意、格式不规范、使用仪器差别大及野外的
使用不方便等缺点 ｊ，使得后期对于同一个目标的相关资料进行查询、使用和管理非常麻烦，即便耗费
大量时间也很难将大量的资料综合在一起进行定量研究，传统方法越来越难以胜任信息时代考古的需求．
移动地理信息技术的发展使得ＧＩＳ应用到野外调查资料的收集成为可能，移动ＧＩＳ是卫星定位技术、
移动通信技术、ＧＩＳ、互联网等技术的综合性数字化信息系统 Ｊ，通过移动ＧＩＳ技术，考古工作者可以利用
装有移动ＧＩＳ软件ＡｒｃＰａｄ的ＰＤＡ结合ＧＰＳ模块在野外考古调查，这种方法可以快速、准确、标准的记录、
检验目标的空间信息和属性信息，简化了考古调查的工作步骤，更加客观地反映了考古目标的状况，减少
了数据后期处理的工作量．
收稿日期：２０１１—０３—１２ 修回日期：２０１１—０４—０４
基金项目：合肥学院科研发展基金项目（１１ＫＹ０７ＺＲ）资助．
作者简介：高飞（１９８ｌ一），男，安徽合肥人，合肥学院旅游系助教，硕士；研究方向：遥感数字图像处理、遥感考古、ＧＩＳ应用
第２期 高飞：ＰＤＡ＋ＧＰＳ与ＡｒｃＰａｄ支持下的野外考古数据采集 ３７
１ ＰＤＡ＋ＧＰＳ平台与ＡｒｃＰａｄ软件组合的特点与优势
１．１移动ＧＩＳ的组成特点移动ＧＩＳ的体系主要由移动通信、地理信息系统、无线定位系统和移动终端
四个部分组成．移动终端可多样，包括ＰＤＡ、手机、有无线功能的掌上电脑、车载终端等，其中ＰＤＡ，即“个
人数字助理”，这种手持设备集中了计算、电话、传真和网络等多种功能，是一种小型的可装有操作系统的
终端．
采用ＰＤＡ＋ＧＰＳ平台结合ＡｒｃＰａｄ更适合考古数据采集，因为除了空间、属性等信息记录与处理方面功
能较强外，ＰＤＡ机的重量轻、体积小、操作简便、连续工作时间长、机构紧凑，系统运行速度都很好．
ＡｒｃＰａｄ是目前应用很广泛的ＥＳＲＩ公司的产品，它是可运行于ＰＤＡ终端的小型通用地理信息系统平台，能
够进行移动制图和简单的ＧＩＳ应用． ５ 采用装有ＡｒｃＰａｄ的ＰＤＡ通过结合ＧＰＳ模块，可以成为一个野外数
据采集前端，能够为野外工作者提供数据输入输出、查询等．
１．２ ＡｒｃＰａｄ软件的关键特性
１．２．１ 使用标准数据格式ＡｒｃＰａｄ为移动ＧＩＳ软件，可直接应用桌面ＧＩＳ系统中标准的ｓｈａｐｅｆｌｉｅ格式矢
量数据，而不需进行数据格式转换．支持通用的栅格遥感影像格式，并可以将栅格和矢量数据进行结合使
用．软件对地图实体的表达可以通过文件点、线、面的记录方式，能与台式机上运行的ＡｒｃＧＩＳ等软件直接
交换数据源，具有很好的交互性．
１．２．２ 允许数据获取与编辑ＡｒｃＰａｄ允许用户使用ＰＤＡ对目标的空间及属性数据信息实时创建、编辑、
删除和移动．
１．２．３ 支持ＧＰＳ数据获取ＡｒｃＰａｄ支持和ＧＰＳ模块相连，可以显示个体在地图上的实时位置信息，并可
以记录行动轨迹的地理坐标；其中ＧＰＳ信息可在空间数据的文件中以属性信息存储．
１．２．４可任意显示图像和信息查询ＡｒｃＰａｄ具有地图显示和查询工具，可实现载人图像放大、缩小、平
移，固定比例尺显示，并以当前ＧＰＳ位置为中心，测量距离、面积、方位角等，通过链接显示图形的附加
信息．
１．２．５ 可二次开发ＡｒｃＰａｄ提供了二次开发工具ＡｒｃＰａｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｂｕｉｌｄｅｒ，可采用ＶＢＳ、ＸＭＬ开发语言
（扩展开发采用ｅｍｂｅｄｄｅｄ Ｖｉｓｕａｌ ｃ＋＋），可根据研究的对象设计不同的模型，也可对系统界面及功能进行
定制开发．
２传统野外考古调查遇到的问题
考古工作者野外调查工作主要包括：实地记录考古目标的名称、形状、位置、地理坐标、年代、等空间信
息和文物特征；测绘文物线图、摄制文物照片等属性信息；对室内地图分析得到的信息进行实地验证．传统
考古主要是携带纸质地形图，现场文字记录、拍摄照片等，调查获得的数据基本上是纸质资料，后期考古工
作者再将这些信息进行整合；大型项目分阶段调查时，数据记录易分散，造成记录不统一，甚至资料丢失，
这种考古调查方式操作繁琐，并不能保证信息记录的准确性，数据后期的整理工作多，考古数据的及时应
用也受到了限制．
近年国家提倡应用新技术，考古部门逐渐引入了计算机、高分辨遥感影像、ＧＰＳ定位等设备，给考古调
查带来了一定便利，但野外收集资料阶段的实际工作中仍感不足．遥感手段只能实现宏观上的监测，很难
得到考古目标更精确的细节信息；目标地物的空间信息和属性信息很难结合，常常在整理资料时出现调查
获得的文字、图片等信息对应不上的情况；目前常用ＧＰＳ设备都不能加载地形图、遥感影像等栅格图像，
使得在环境不熟悉、无地物参考标志的地区，仅用ＧＰＳ找不准或找不到预定的考古目标，更无法进行有效
的信息验证；对错误记录的空间信息也无法当场快速修正，并且调查结束后分散收集的资料需逐个录入到
系统中，各种设备的同步使用性较差，数据格式不能完全兼容，需要转换等．
因此，如果能采用一种设备完成大部分工作，不但能有效获取各种信息，而且省去了资料的二次处理
过程，最终能统一导出使用，无疑大大增加考古工作的效率．
ＡｒｃＰａｄ、ＰＤＡ、ＧＰＳ组成了ＧＩＳ、遥感、ＧＰＳ一体化野外考古数据采集系统，可同时收集考古目标的空
间、属性信息和元数据．其中ＰＤＡ为系统提供硬件支持，遥感可以为系统提供高分辨率的野外地质底图， Ｌ．
３８ 合肥学院学报（自然科学版） 第２ｌ卷
ＧＰＳ模块为系统提供实时地理坐标，ＡｒｃＰａｄ软件能够进行数据处理
３ ＡｒｃＰａｄ在野外考古调查中的应用方法与功效
３．１设备和数据准备数据包括考古区域的大比例尺地形图、遥感影像以及与考古路线有关的矢量图形．
ＡｒｃＰａｄ可以研究区地图为底图背景显示，通常采用栅格的遥感影像，它能较直观地反映研究区的各种自
然和人文景观，事先需要对地形图和遥感影像进行几何精校正，并转换至同一坐标系下．ＡｒｃＰａｄ支持通用
的栅格图像格式，可以读取并显示结合了空问坐标信息的影像．室内制作的考古调查路线可一并以矢量格
式导入软件中，用于实地导航．硬件设备主要是具备摄影功能的ＰＤＡ、ＧＰＳ模块，ＰＤＡ与ＧＰＳ模块之间通
过蓝牙等方式相连，实时接收卫星定位信号，显示所在位置的地理坐标．
３．２提高考古调查数据完整规范性和工作效率 在ＧＰＳ模块导航辅助下，携带ＰＤＡ可快速按设备提示
到达每一处预定考古目标，节约了现场寻找路线的时问．考古野外作业中经常需要知道当前自己在地图上
的位置以便确认地物信息．以往在没有参照物的情况下基本无法判定，ＰＤＡ和ＧＰＳ为平台下的ＡｒｃＰａｄ可
以在实现导航的同时，在屏幕上精确的标出当前设备在底图上的地理坐标、高程等信息（见图１）．
数据采集全过程实现了统一标准的记录格式，避免了因操作人员不同等因素造成的记录误差．考古目
标的空间信息可以抽象成点、线、面描述，利用ＡｒｃＰａｄ可以根据实际需要在底图上建立这三种形式的图
层，以ｓｈａｐｅｆｉｌｅ文件格式分别存储．当需要记录遗址轮廓时，手持ＰＤＡ沿考古目标行走一周，系统即自动
绘制行程轨迹形成轮廓（见图２）．在此过程中，软件为该记录为分配唯一的ＩＤ标识码，可自动计算出面积
和周长等．
图１ ＡｒｃＰａｄ环境下的导航信息 图２ ＡｒｃＰａｄ属性信息采集
ＰＤＡ＋ＧＰＳ与ＡｒｃＰａｄ的方法提高了考古数据采集的效率，并对考古目标形成了遥感观测，地面观察，
ＧＰＳ卫星定位三位一体的、精确的记录．使用带有拍摄功能的ＰＤＡ可对考古目标进行多方位多角度的摄
影、摄像，这些属性信息通过先前建立的目标的ＩＤ标识码和其相应的空间信息自动连接，可供随时调用；
同时ＡｒｃＰａｄ将自动保存数据采集的Ｅｔ期、时间等元数据，整个过程一个人手持设备即可完成．
３．３提供遥感考古实地验证功能 目前，遥感考古应用越来越广泛，通过遥感方法在影像上识别出的疑
似考古目标信息，往往由于影像分辨率不够和各种因素影响，需要调查人员实地确认以便确认和获取更精
密的信息．但在一些地形不明显的区域，难以精确的确定实地所见与影像目标的对应关系．ＰＤＡ＋ＧＰＳ与
ＡｒｃＰａｄ大大改善了这个状况，以研究区遥感影像为底图，结合考古目标的数字化图层，两者在ＡｒｃＰａｄ中叠
合显示．这样，即使不懂地学的人也能轻松根据屏幕显示找到对应的目标，验证遥感考古室内作业的信息，
第２期 高飞：ＰＤＡ＋ＧＰＳ与ＡｒｃＰａｄ支持下的野外考古数据采集 ３９
并可实时修正前期数据，更新数据库．
３．４具有安全有效的数据存储和交换方式ＰＤＡ耗能低，适合在没有外接电源的情况下长时间工作，它
具有存储空间大、ＰＤＡ＋ＧＰＳ与ＡｒｃＰａｄ集成使用的成本小、数据通用性好的特性．ＡｒｃＰａｄ记录的信息通过
同步软件可直接导出至Ａｒｃｇｉｓ、Ｍａｐｇｉｓ等桌面ＧＩＳ软件中使用，数据保持了采集时的状态，大大简化了传
统考古方法调查之后的数据整理工作，可在第一时间对所采集信息做综合的研究或发布．
４实践结果
实验采用了诺基亚ＬＤ一３Ｗ蓝牙模块结合装有ＡｒｃＰａｄ软件的ＰＤＡ，对安徽巢湖柘皋区部分遗址进行
的实地调查．ＰＤＡ为多普达ＣＨＴ９０００，除了具有外接无线蓝牙模块功能外，还具备２００ｗ像素拍照和录音
的功能．在考古调查时，不但可以对调查现场拍照，还能通过语音记录调查现场的情况，具体工作流程如图
３所示．
在ＰＤＡ＋ＧＰＳ与ＡｒｃＰａｄ的支持下，仅２人用３天时间对柘皋镇方圆７公里的２０多个分布在乡村田地
间的已知遗址和疑似遗址点做了调查和验证，以点、线、面分别记录了考古目标的位置、形状、面积、周长
灯，记录了相应的相片（见图４）、文字资料、当地人提供的遗址有关的语音信息等，完成了通常需要３人一
周的野外工作量．
图３ 考古野外数据采集工作流程 图４ 导入桌面ＧＩＳ软件后的考古调查数据
以ＰＤＡ＋ＧＰＳ为平台的ＡｒｃＰａｄ移动ＧＩＳ软件进行野外考古数据采集是集成多种技术的新方法．通过
在安徽柘皋区的考古实践，充分证明亍该方法在考古调查中的快速、准确、便捷的特点，大大地节约了考古
调查的时间，人力，物力；同时有效地解决了考古调查中的信息获取不完整、记录格式不规范、野外使用不
方便等问题．实验证明它确是一种应用广泛、有较好前景的方法．
参考文献：
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［２］ 刘建国．数字考古的理论与实践［Ｊ］．南方文物，２００７（１）：２—８．
［３］魂晓峰．基于ＡｒｃＰａｄ的移动ＧＩＳ开发与应用［Ｄ］．上海：华东师范大学资源与环境学院硕士学位论文，２００６．
［４］ 付丽莉，王志杰，李钢．移动ＧＩＳ技术在土地变更调查中的应用［Ｊ］．海洋测绘，２００５，２５（５）：６８—７０．
［５］ ＥＳＲＩ公司．移动终端ＧＩＳ－Ａｒｃｐａｄ［ＥＢ／ＯＬ］．（２０１０－１ Ｉ－２９）［２０１ ｌ－０３—０１］．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｓｒｉｃｈｉｎａ—ｂｊ．ｃｎ／２０１０／１ １２９／
３２３．ｈｔｍ１．
［责任编校：李军］